Fabricación de cerveza

La elaboración de cerveza consiste en la producción de cerveza mediante la maceración de una fuente de almidón (comúnmente granos de cereales , siendo la cebada el más popular ) ^{[ 1 ]} en agua y la fermentación del líquido dulce resultante con levadura . Puede realizarse en una fábrica de cerveza por un cervecero comercial, en casa por un cervecero casero o de forma comunitaria. ^{[ 2 ]} La elaboración de cerveza se practica desde aproximadamente el sexto milenio a. C., y la evidencia arqueológica sugiere que civilizaciones emergentes, como 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 las cervezas se fermentan con levadura cervecera y se aromatizan con lúpulo . ^{[ 6 ]} Otras fuentes de almidón menos utilizadas incluyen el mijo , el sorgo y la mandioca . ^{[ 7 ]} También se pueden usar fuentes secundarias ( adjuntos ), como maíz, arroz o azúcar, a veces para reducir costos o para agregar una característica, como agregar trigo para ayudar a retener la espuma de la cerveza. ^{[ 8 ]} La fuente de almidón más común es el cereal molido o "grano"; la proporción de los ingredientes de almidón o cereal en una receta de cerveza puede llamarse grano, mezcla de granos o simplemente ingredientes de maceración . ^{[ 9 ]}

Los pasos en el proceso de elaboración de cerveza incluyen malteado , molienda , maceración , filtración , ebullición , fermentación , acondicionamiento , filtrado y envasado . Hay tres métodos principales de fermentación: en caliente , en frío y espontánea . La fermentación puede tener lugar en un recipiente de fermentación abierto o cerrado; también puede ocurrir una fermentación secundaria en el barril o botella . Hay varios métodos de elaboración adicionales , como la burtonización , el doble goteo y el Yorkshire Square , así como tratamientos posteriores a la fermentación como el filtrado y el envejecimiento en barrica .

La elaboración de cerveza se remonta a alrededor del 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 diversas 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 recibía sanción social y protección divina de deidades femeninas, específicamente: Ninkasi , que abarcaba la producción de cerveza; Siris , que se usaba de forma metonímica para 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 ]}

Dado que casi cualquier cereal que contenga ciertos azúcares puede fermentar espontáneamente debido a las levaduras silvestres presentes en el aire, es posible que las 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. Los análisis químicos de antiguas vasijas de cerámica revelan que la cerveza se producía hace unos 7.000 años en lo que hoy es Irán. Este descubrimiento revela uno de los primeros usos conocidos de la fermentación y constituye la evidencia más antigua 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 a través de pajitas de caña de un cuenco común . Un poema sumerio de 3.900 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, que describe la producción de cerveza a partir de cebada mediante pan. Se ha argumentado que la invención del pan y la cerveza fue fundamental para la capacidad de la humanidad de desarrollar tecnología y construir civilizaciones. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} La cerveza de cebada más antigua confirmada químicamente hasta la fecha fue descubierta en Godin Tepe, en las montañas centrales de Zagros, Irán, donde se encontraron fragmentos de una jarra, de al menos 5000 años de antigüedad, recubiertos de piedra de cerveza , un subproducto del proceso de elaboración. ^{[ 18 ]} Es posible que la cerveza se conociera en la Europa neolítica hace unos 5000 años, ^{[ 19 ]} y se elaboraba principalmente a escala doméstica. ^{[ 20 ]}

La cerveza producida antes de la Revolución Industrial continuó elaborándose y vendiéndose a escala doméstica, aunque en el siglo VII d. C. también se producía y vendía en monasterios europeos . Durante la Revolución Industrial, la producción de cerveza pasó de la manufactura artesanal a la industrial , y la producción doméstica 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, compuesto por varias empresas multinacionales dominantes y miles de productores más pequeños, desde cervecerías artesanales hasta cervecerías regionales . ^{[ 22 ]} Se venden más de 133  mil millones de litros (35  mil millones de galones) al año, lo que generó ingresos globales totales de 294.5  mil millones de dólares (147.7  mil millones de libras esterlinas) en 2006. ^{[ 23 ]}

Los ingredientes básicos de la cerveza son agua; una fuente de almidón, como la cebada malteada , que se puede fermentar (convertir en alcohol); una levadura cervecera para producir la fermentación; y un saborizante, como el lúpulo , ^{[ 6 ]} para contrarrestar el dulzor de la malta. ^{[ 24 ]} Se puede usar una mezcla de fuentes de almidón, con un sacárido secundario, como maíz, arroz o azúcar, que a menudo se denominan adjuntos , especialmente cuando se usan como un sustituto más económico de la cebada malteada. ^{[ 8 ]} Otras fuentes de almidón menos utilizadas incluyen el mijo , el sorgo y la raíz de yuca en África, la patata en Brasil y el agave en México, entre otras. ^{[ 7 ]} La ​​fuente de almidón más común es el cereal molido o "grano"; la proporción de los ingredientes de almidón o cereal en una receta de cerveza se puede llamar grano, mezcla de granos o simplemente ingredientes de la maceración . ^{[ 9 ]}

Agua

La cerveza se compone principalmente de agua. Las regiones tienen agua con diferentes componentes minerales; como resultado, algunas regiones eran originalmente más adecuadas para elaborar ciertos tipos de cerveza, lo que les confiere un carácter regional. ^{[ 25 ] [ 26 ]} Por ejemplo, Dublín tiene agua dura, muy adecuada para elaborar cerveza negra , como la Guinness ; mientras que Pilsen tiene agua blanda, muy adecuada para elaborar cerveza lager pálida , como la Pilsner Urquell . ^{[ 25 ]} Las aguas de Burton en Inglaterra contienen yeso , lo que beneficia la elaboración de cerveza pálida hasta tal punto que los cerveceros de cerveza pálida añaden yeso al agua local en un proceso conocido como burtonización . ^{[ 27 ]}

Fuente de almidón

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 remojándolo en agua, permitiendo que comience la germinación , 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 maceración. ^{[ 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 todas las cervezas incluyen malta de cebada como la mayor parte del almidón. Esto se debe a su cáscara fibrosa, que es importante no solo en la etapa de lavado de la cerveza (en la que se lava agua sobre los granos de cebada machacados 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 granos malteados y sin maltear (incluidos trigo, arroz, avena y centeno , y, con menos frecuencia, maíz y sorgo). En los últimos años, algunos cerveceros han producido cerveza sin gluten hecha con sorgo y sin malta de cebada para personas que no pueden digerir granos que contienen gluten como el trigo, la cebada y el centeno. ^{[ 30 ]}

Lúpulo

El lúpulo son los racimos de flores femeninas o conos de semillas de la vid de lúpulo Humulus lupulus , ^{[ 31 ]} que se utilizan como agente aromatizante y conservante en casi todas las cervezas que se elaboran hoy en día. ^{[ 32 ]} El lúpulo se había utilizado con fines medicinales y aromatizantes de alimentos desde la época romana; en el siglo VII, en los monasterios carolingios de lo que hoy es Alemania, se elaboraba cerveza con lúpulo, ^{[ 33 ]} aunque no es hasta el siglo XIII que se registra el cultivo generalizado de lúpulo para su uso en la cerveza. ^{[ 34 ]} Antes del siglo XIII, la cerveza se aromatizaba con plantas como la milenrama , el romero silvestre y el mirto de pantano , y otros ingredientes como las bayas de enebro , el anís y el jengibre , que se combinaban en una mezcla conocida como gruit y se utilizaba como se utiliza ahora el lúpulo; Entre los siglos XIII y XVI, durante los cuales el lúpulo se convirtió en el saborizante 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 compañía escocesa Heather Ales y Cervoise Lancelot de la compañía francesa Brasserie-Lancelot, utilizan plantas distintas del lúpulo para aromatizar. ^{[ 37 ] [ 38 ]}

El lúpulo contiene varias características que los cerveceros desean en la cerveza: aporta un amargor que equilibra la dulzura de la malta; proporciona aromas y sabores florales, cítricos y herbales; tiene un efecto antibiótico que favorece la actividad de la levadura cervecera sobre microorganismos menos deseables; y ayuda a la retención de la espuma, es decir, el tiempo que dura la espuma en la parte superior de la cerveza (la cabeza 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 almacene a baja temperatura, su capacidad conservante disminuye. ^{[ 42 ] [ 43 ]} La elaboración de cerveza es el único uso comercial importante del lúpulo. ^{[ 44 ]}

Levadura

La levadura es el microorganismo responsable de la fermentación en la cerveza. La levadura metaboliza los azúcares extraídos de los granos, lo que produce alcohol y dióxido de carbono , y así convierte el mosto en cerveza. Además de fermentar la cerveza, la levadura influye en el carácter y el sabor. ^{[ 45 ]} Los tipos de levadura predominantes utilizados para hacer cerveza son Saccharomyces cerevisiae , conocida como levadura ale, y Saccharomyces pastorianus , conocida como levadura lager; Brettanomyces fermenta las lambics , ^{[ 46 ]} y Torulaspora delbrueckii fermenta la cerveza de trigo bávara . ^{[ 47 ]} Antes de que se comprendiera el papel de la levadura en la fermentación, esta implicaba levaduras silvestres o transportadas por el aire, y algunos estilos como las lambics todavía utilizan este método hoy en día. 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 ]}

agente clarificante

Algunos cerveceros añaden uno o más agentes clarificantes a la cerveza, que normalmente precipitan (se acumulan como un sólido) junto con los sólidos proteicos y se encuentran solo en cantidades mínimas en el producto final. Este proceso hace que la cerveza tenga un aspecto brillante y limpio, en lugar del aspecto turbio de las cervezas étnicas y de estilos más antiguos, como las cervezas de trigo . ^{[ 50 ]}

Ejemplos de agentes clarificantes incluyen la cola de pescado , obtenida de las vejigas natatorias de los peces; el musgo irlandés , un alga marina; la carragenina kappa , del alga marina Kappaphycus ; Polyclar (una marca comercial de clarificante); y la gelatina . ^{[ 51 ]} Si una cerveza está marcada como "apta para veganos", generalmente se clarificó con algas marinas o con agentes artificiales, ^{[ 52 ]} aunque el método "Fast Cask" inventado por Marston's en 2009 puede proporcionar otro método. ^{[ 53 ]}

Un diagrama interactivo que muestra el proceso de elaboración de cerveza.

Tanque de agua caliente

cuba de maceración

Malta

Lúpulo

Cobre

Hopback

Añadir levadura al fermentador

Intercambiador de calor

Embotellado

Barril o tonel

El proceso de elaboración de cerveza consta de varias etapas, que pueden incluir malteado, maceración, filtración, ebullición , fermentación , acondicionamiento , filtrado y envasado . ^{[ 54 ]} El equipo necesario para elaborar cerveza se ha vuelto más sofisticado con el tiempo y ahora abarca la mayoría de los aspectos del proceso. ^{[ 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 cuba con agua y se deja remojar 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 secado en horno, donde 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 secado en horno, los granos ahora se denominan malta , y se muelen o trituran para separar los granos y exponer el endospermo , que contiene la mayor parte de los carbohidratos y azúcares; esto facilita la extracción de los azúcares durante la maceración. ^{[ 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 cuba de maceración . En este recipiente, el grano y el agua se mezclan para crear una masa de cereal. 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 las temperaturas de 60–70 °C (140–158 °F) . ^{[ 62 ]} El resultado del proceso de macerado es un líquido rico en azúcar o "mosto" , que luego se filtra a través del fondo de la cuba de maceración en un proceso conocido como filtración . Antes del filtrado, la temperatura del mosto puede elevarse a unos 75–78 °C (167–172 °F) (proceso conocido como maceración) para liberar más almidón y reducir la viscosidad del mosto. Se puede rociar agua adicional sobre los granos para extraer azúcares adicionales (proceso conocido como lavado ). ^{[ 63 ]}    

El mosto se traslada a un gran tanque conocido como "caldera" o caldera, donde se hierve con lúpulo y, a veces, otros ingredientes como hierbas o azúcares. En esta etapa tienen lugar muchas reacciones químicas y se toman decisiones importantes sobre el sabor, el color y el aroma de la cerveza. ^{[ 64 ]} El proceso de ebullición sirve para detener los procesos enzimáticos, precipitar las proteínas, isomerizar las resinas del 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 asienta para clarificarse en un recipiente llamado "remolino", donde se separan las partículas más sólidas del mosto. ^{[ 65 ]}

Después del remolino, el mosto se separa del lúpulo compactado y se enfría rápidamente mediante un intercambiador de calor hasta una temperatura en la que se puede añadir la levadura. En las cervecerías se utilizan diversos diseños de intercambiadores de calor, siendo el más común el de placas. El agua o el glicol circulan por canales en dirección opuesta al mosto, provocando un rápido descenso de la temperatura. Es muy importante enfriar rápidamente el mosto hasta un nivel en el que se pueda añadir la levadura de forma segura, ya que la levadura no puede crecer a temperaturas muy altas y comienza a morir a temperaturas superiores a 60 °C (140 °F) . ^{[ 61 ] [ 66 ]} Después de que el mosto pasa por el intercambiador de calor, el mosto enfriado va a un tanque de fermentación. Se selecciona un tipo de levadura y se añade, o "inocula", al tanque de fermentación. ^{[ 64 ]} Cuando se añade la levadura al mosto, comienza el proceso de fermentación, donde los azúcares se convierten en alcohol, dióxido de carbono y otros componentes. Cuando la fermentación se completa, el cervecero puede trasvasar la cerveza a un nuevo tanque, llamado tanque de acondicionamiento. ^{[ 63 ]} El acondicionamiento de la cerveza es el proceso en el que la cerveza madura, su sabor se vuelve más suave y los sabores no deseados se disipan. ^{[ 65 ]} Después de acondicionarla durante una semana o varios meses, la cerveza puede filtrarse y carbonatarse a presión para su embotellado, ^{[ 67 ]} o clarificarse en el barril . ^{[ 68 ]}  

El macerado es el proceso de combinar una mezcla de grano molido (típicamente cebada malteada con granos suplementarios como maíz , sorgo , centeno o trigo), conocida como "grano" o "harina de grano", y agua, conocida como "licor", y calentar esta mezcla en un recipiente llamado "cuba de maceración". El macerado es una forma de remojo, ^{[ 69 ]} y define el acto de elaborar, como con la elaboración de 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 hay un proceso de remojo que involucre sólidos. ^{[ 71 ]} El macerado permite que las enzimas de la malta descompongan el almidón del grano en azúcares, típicamente maltosa para crear un líquido maltoso llamado mosto . ^{[ 72 ]} Hay dos métodos principales: macerado por infusión , en el que los granos se calientan en un recipiente; y maceración por decocción , en la que una proporción de los granos se hierve y luego se devuelve a la maceración, 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 falso fondo . ^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]} El producto final de la maceración se llama "mash".  

El proceso de maceración suele durar de 1 a 2 horas, y durante este tiempo, los distintos periodos de reposo a diferentes temperaturas activan diversas enzimas según el tipo de malta utilizada, su grado de modificación y la intención del cervecero. La actividad de estas enzimas convierte los almidones de los granos en dextrinas y, posteriormente, en azúcares fermentables como la maltosa . Un reposo de maceración entre 49 y 55 °C (120 y 131 °F) activa diversas proteasas , que descomponen las proteínas que, de otro modo, podrían causar turbidez en la cerveza. Este reposo se utiliza generalmente solo con maltas poco modificadas (es decir, poco malteadas), cuya popularidad está disminuyendo en Alemania y la República Checa, o con granos no malteados como el maíz y el arroz, ampliamente utilizados en las cervezas norteamericanas. Un reposo de maceración a 60 °C (140 °F) activa la β- glucanasa , que descompone los β-glucanos gomosos presentes en la maceración, facilitando así la liberación de los azúcares posteriormente. En el proceso de maceración moderno, se puede añadir β-glucanasa comercial de origen fúngico como suplemento. Finalmente, se utiliza una temperatura de reposo de la maceración de 65–71 °C (149–160 °F) para convertir los almidones de la malta en azúcar, que luego la levadura puede utilizar durante el proceso de elaboración de la cerveza. Realizar este último reposo en el extremo inferior del rango favorece a las enzimas β-amilasa , produciendo más azúcares de bajo orden 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 alcohólico. Un reposo más cercano al extremo superior del rango favorece a las enzimas α-amilasa , creando más azúcares de orden superior y dextrinas , que son menos fermentables por la levadura, por lo que el resultado es una cerveza con más cuerpo y menor contenido alcohólico. La duración y las variaciones de pH también afectan la composición de azúcares del mosto resultante. ^{[ 77 ]}      

Lautering

El filtrado es la separación del mosto (el líquido que contiene el azúcar extraído durante la maceración) de los granos. ^{[ 78 ]} Esto se realiza en una cuba de maceración equipada con un falso fondo, en una cuba de filtrado o en un filtro de maceración. La mayoría de los procesos de separación tienen dos etapas: primero, el drenaje del mosto, durante el cual el extracto se separa en estado puro de los granos usados, y el lavado , en el cual el extracto que queda con los granos se enjuaga con agua caliente. La cuba de filtrado es un tanque con agujeros en el fondo lo suficientemente pequeños como para retener los trozos grandes de malta y cáscaras (el cereal molido). ^{[ 79 ]} El lecho de malta que se deposita en él es el filtro propiamente dicho. Algunas cubas de filtrado tienen un sistema para rastrillos o cuchillas giratorias que cortan el lecho de malta para mantener un buen flujo. Las cuchillas se pueden girar para empujar el grano, una característica que se utiliza para expulsar el grano usado del recipiente. ^{[ 80 ]} El filtro de mosto es un filtro de placas y marcos. Los marcos vacíos contienen el mosto, incluyendo los granos usados, y tienen una capacidad de alrededor de un hectolitro. Las placas contienen una estructura de soporte para la tela filtrante. Las placas, los marcos y las telas filtrantes están dispuestos en un marco portador de la siguiente manera: marco, tela, placa, tela, con placas en cada extremo de la estructura. Los filtros de mosto más modernos tienen vejigas que pueden expulsar el líquido de los granos entre lavados. El grano no actúa como medio de filtración en un filtro de mosto. ^{[ 81 ]}

Después del macerado, el mosto de cerveza se hierve con lúpulo (y otros aromatizantes si se usan) en un gran tanque conocido como "olla de cobre" o caldera de cocción, aunque históricamente se usaba el recipiente de maceración y todavía se usa en algunas pequeñas cervecerías. ^{[ 82 ]} El proceso de ebullición es donde tienen lugar las reacciones químicas, ^{[ 64 ]} incluyendo la esterilización del mosto para eliminar bacterias no deseadas, la liberación de sabores, amargor y compuestos aromáticos del lúpulo a través de la isomerización , la detención de procesos enzimáticos, la precipitación de proteínas y la concentración del mosto. ^{[ 83 ] [ 84 ]} Finalmente, los vapores producidos durante la ebullición volatilizan los sabores extraños , incluyendo precursores de dimetilsulfuro . ^{[ 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 evaporar. ^{[ 85 ]} Al final de la ebullición, las partículas sólidas del mosto lupulado se separan, generalmente en un recipiente llamado "remolino". ^{[ 65 ]}

Hervidor de agua o cobre

El cobre es el material tradicional para el recipiente de ebullición por dos razones principales: primero, porque el cobre transfiere el calor de forma rápida y uniforme; segundo, porque las burbujas producidas durante la ebullición, que podrían actuar como aislante térmico, no se adhieren a la superficie del cobre, por lo que el mosto se calienta de manera uniforme. ^{[ 86 ]} Las calderas de ebullición más sencillas son de fuego directo, con un quemador debajo. Estas pueden producir una ebullición vigorosa y favorable, pero también son propensas a quemar el mosto donde la llama toca la caldera, causando caramelización y dificultando la limpieza. La mayoría de las cervecerías utilizan una caldera de vapor, que utiliza camisas de vapor en la caldera para hervir el mosto. ^{[ 84 ]} Las cervecerías suelen tener una unidad de ebullición dentro o fuera de la caldera, generalmente un cilindro alto y delgado con tubos verticales, llamado calandria, a través del cual se bombea el mosto. ^{[ 87 ]}

La fermentación tiene lugar en recipientes de fermentación que se presentan en diversas formas, desde enormes recipientes cilindrocónicos, pasando por recipientes de piedra abiertos, hasta tinas de madera. ^{[ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]} Después de que el mosto se enfría y se airea —generalmente con aire estéril— se le añade levadura y comienza la fermentación. 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.

Actualmente, la mayoría de las cervecerías utilizan recipientes cilindrocónicos (CCV), que tienen una base cónica y una tapa cilíndrica. El ángulo del cono suele ser de unos 60°, lo que permite que la levadura fluya hacia el vértice, pero sin ocupar demasiado espacio vertical. Los CCV pueden gestionar tanto la fermentación como el acondicionamiento en el mismo tanque. Al finalizar la fermentación, la levadura y otros sólidos que se hayan depositado en el vértice del cono se pueden eliminar fácilmente mediante un orificio en la parte superior. También se utilizan recipientes de fermentación abiertos, a menudo como elemento decorativo en cervecerías artesanales y, en Europa, para la fermentación de cerveza de trigo. Estos recipientes no tienen tapa, lo que facilita la recolección de levaduras de alta fermentación. La apertura de la tapa aumenta el riesgo de infección, pero con los procedimientos de limpieza adecuados y un protocolo estricto sobre quién entra en las cámaras de fermentación, el riesgo se puede controlar eficazmente. Los tanques de fermentación suelen ser de acero inoxidable. Si se trata de simples tanques cilíndricos con extremos biselados, se disponen verticalmente, a diferencia de los tanques de acondicionamiento, que generalmente se colocan horizontalmente. Muy pocas cervecerías siguen utilizando tinas de madera para la fermentación, ya que la madera es difícil de mantener limpia y libre de infecciones, y debe renovarse aproximadamente cada año. ^{[ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]}

Métodos de fermentación

Existen tres métodos principales de fermentación: en caliente , en frío y espontánea . La fermentación puede tener lugar en recipientes abiertos o cerrados. Puede producirse una fermentación secundaria que puede tener lugar en la fábrica de cerveza, en el barril o en la botella . ^{[ 106 ]}

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 fermentación superior se utilizan generalmente en fermentaciones cálidas, donde fermentan rápidamente, y las levaduras clasificadas como de fermentación inferior se utilizan en fermentaciones más frías, donde fermentan más lentamente. ^{[ 107 ]} Las levaduras se denominaban de cosecha superior o inferior porque se recolectaban de la parte superior o inferior del mosto en fermentación para reutilizarlas en la siguiente elaboración. ^{[ 108 ]} Esta terminología es algo inapropiada en la era moderna; tras la amplia aplicación de la micología cervecera, se descubrió que los dos métodos de recolección separados implicaban dos especies de levadura diferentes que favorecían distintos regímenes de temperatura, a saber, Saccharomyces cerevisiae en la cosecha superior a temperaturas más cálidas y Saccharomyces pastorianus en la cosecha inferior a temperaturas más frías. ^{[ 109 ]} A medida que los métodos de elaboración de cerveza cambiaron en el siglo XX, los recipientes de fermentación cilindrocónicos se convirtieron en la norma y la recolección de levadura para ambas especies de Saccharomyces se realiza desde el fondo del fermentador. Por lo tanto, el método de recolección ya no implica una asociación de especies. Todavía existen algunas cervecerías que recolectan levadura mediante el método de recolección de la parte superior, como la cervecería Samuel Smiths en Yorkshire, Marstons en Staffordshire y varios productores alemanes de hefeweizen. ^{[ 108 ]}

En ambos tipos, la levadura se distribuye completamente por la cerveza durante la fermentación, y ambas floculan (se agrupan y precipitan al fondo del recipiente) al finalizar la fermentación. No todas las levaduras de afloramiento presentan este comportamiento, pero es muy común en muchas levaduras inglesas que también pueden presentar formación de cadenas (la incapacidad de las células gemantes para separarse de la célula madre), lo cual, técnicamente, difiere de la verdadera floculación. La levadura cervecera de afloramiento más común, Saccharomyces cerevisiae , pertenece a la misma especie que la levadura común de panadería. Sin embargo, las levaduras de panadería y de cerveza suelen pertenecer a cepas diferentes, cultivadas para favorecer distintas características: las cepas de levadura de panadería 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 el 12 % y el 15 % vol. es el máximo, aunque con un tratamiento especial algunas cepas tolerantes al etanol pueden alcanzar hasta un 20 % aproximadamente). ^{[ 110 ]} 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 suelen ser híbridos de las llamadas especies puras. Por lo tanto, las levaduras involucradas en lo que se ha denominado típicamente cerveza de fermentación alta 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. ^{[ 111 ]}

fermentación en caliente

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) , ^{[ 112 ]} mientras que la levadura utilizada por Brasserie Dupont para saison fermenta incluso más alto, entre 29 y 35 °C (84 y 95 °F) . ^{[ 113 ]} Generalmente forman una espuma en la superficie de la cerveza en fermentación, que se llama barm , ya que durante el proceso de fermentación su superficie hidrofóbica hace que los flóculos se adhieran al CO ₂ y suban; por esta razón, a menudo se las denomina "de cosecha superior" o "de fermentación superior" ^{[ 114 ]} , aunque esta distinción es menos clara en la elaboración de cerveza moderna con el uso de tanques cilindrocónicos. ^{[ 115 ]} Generalmente, las cervezas fermentadas en caliente, que suelen denominarse ale , están listas para beber dentro de las tres semanas posteriores al inicio de la fermentación, aunque algunos cerveceros las acondicionan o maduran durante varios meses. ^{[ 116 ]}      

fermentación fría

Cuando una cerveza se ha elaborado 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) , ^{[ 117 ] [ 118 ]} y luego se almacena (o madura) durante varias semanas (o meses) a temperaturas cercanas al punto de congelación , se la denomina " lager ". ^{[ 119 ]} Durante la fase de maduración o almacenamiento, varios componentes de sabor desarrollados durante la fermentación se disipan, lo que da como resultado un sabor más "limpio". ^{[ 120 ] [ 121 ]} Aunque es la fermentación lenta y fría y el acondicionamiento en frío (o maduración) lo que define el carácter de la lager, ^{[ 122 ]} la principal diferencia técnica radica en la levadura que se utiliza generalmente, que es Saccharomyces pastorianus . ^{[ 123 ]} Las diferencias técnicas incluyen la capacidad de la levadura lager para metabolizar la melibiosa , ^{[ 124 ]} y la tendencia a sedimentarse en el fondo del fermentador (aunque las levaduras ale también pueden sedimentarse en el fondo por selección); ^{[ 124 ]} aunque los científicos no consideran que estas diferencias técnicas influyan en el carácter o sabor de la cerveza terminada, los cerveceros opinan lo contrario, a veces cultivando sus propias cepas de levadura que pueden adaptarse a su equipo de elaboración o para un propósito particular, como elaborar cervezas con un alto contenido de alcohol. ^{[ 125 ] [ 126 ] [ 127 ] [ 128 ]}    

Durante siglos, los cerveceros de Baviera seleccionaron levaduras de fermentación en frío almacenando sus cervezas en frías cuevas alpinas. Este proceso de selección natural garantizó que las levaduras silvestres más tolerantes al frío permanecieran fermentando activamente en la cerveza almacenada en las cuevas. En 1845, la cervecería Spaten de Múnich envió una muestra de estas levaduras bávaras a la cervecería Carlsberg de Copenhague, que comenzó a utilizarlas en la elaboración de cerveza. En 1883, Emile Hansen completó un estudio sobre el aislamiento de cultivos puros de levadura, y la cepa pura obtenida de Spaten se incorporó a la producción industrial en 1884 como la levadura Carlsberg n.° 1. Al año siguiente, se instaló otra planta especializada en la producción de levadura pura en la cervecería Heineken de Róterdam, y juntas comenzaron a suministrar levadura de cultivo puro a cerveceros de toda Europa. ^{[ 129 ] [ 130 ]} Esta cepa de levadura fue clasificada originalmente como Saccharomyces carlsbergensis , un nombre de especie ahora obsoleto que ha sido reemplazado por la clasificación taxonómica actualmente aceptada Saccharomyces pastorianus . ^{[ 131 ]}

Fermentación espontánea

Históricamente, las cervezas Lambic se elaboran en Bruselas y la cercana región de Pajottenland, en Bélgica, sin inoculación de levadura. ^{[ 132 ] [ 133 ]} El mosto se enfría en tinas abiertas (llamadas " coolships "), donde las levaduras y la microbiota presentes en la cervecería (como Brettanomyces ) ^{[ 134 ]} se dejan sedimentar para crear una fermentación espontánea, ^{[ 135 ]} y luego se acondicionan o maduran en barricas de roble durante uno a tres años, generalmente. ^{[ 136 ]}

Tras una fermentación inicial o primaria, la cerveza se acondiciona , madura o envejece ^{[ 137 ]} de diversas maneras ^{[ 138 ]} , lo que puede durar de 2 a 4 semanas, varios meses o incluso varios años, según la intención del cervecero. La cerveza suele transferirse a un segundo recipiente para que no esté expuesta a la levadura muerta y otros residuos (también conocidos como " turb ") que se han depositado en el fondo del fermentador primario. Esto evita la formación de sabores indeseados y compuestos nocivos como el acetaldehído ^{[ 139 ]} .

Kräusening

El kräusening (pronunciado KROY -zen-ing ^{[ 140 ]} ) es un método de acondicionamiento en el que se añade mosto fermentado a la cerveza terminada. ^{[ 141 ]} La levadura activa reiniciará la fermentación en la cerveza terminada, introduciendo así dióxido de carbono fresco; el tanque de acondicionamiento se sellará para que el dióxido de carbono se disuelva en la cerveza, produciendo un nivel de carbonatación adecuado. ^{[ 141 ]} El método kräusening también puede utilizarse para acondicionar cerveza embotellada. ^{[ 141 ]}

Lagering

Las cervezas lager se almacenan a temperatura de bodega o inferior durante 1 a 6 meses mientras aún están en contacto con la levadura. ^{[ 142 ]} El proceso de almacenar, acondicionar, madurar o envejecer una cerveza a baja temperatura durante un período prolongado se denomina "lagering", y aunque se asocia con las lagers, el proceso también puede realizarse con las ales, con el mismo resultado: la eliminación de diversos productos químicos, ácidos y compuestos. ^{[ 143 ]}

Fermentación secundaria

Durante la fermentación secundaria, la mayor parte de la levadura restante se depositará en el fondo del segundo fermentador, lo que dará como resultado un producto menos turbio. ^{[ 144 ]}

fermentación en botella

Algunas cervezas experimentan una fermentación adicional en botella que les proporciona carbonatación natural. ^{[ 145 ]} Esta puede ser una segunda y/o tercera fermentación. Se embotellan con una población de levadura viable en suspensión. Si no queda azúcar fermentable residual, se puede añadir azúcar, mosto o ambos en un proceso conocido como cebado. La fermentación resultante genera _CO₂ que queda atrapado en la botella, permaneciendo en solución y proporcionando carbonatación natural. Las cervezas con segunda fermentación en botella pueden llenarse sin filtrar directamente desde el tanque de fermentación o acondicionamiento, o filtrarse y luego resembrarse con levadura. ^{[ 146 ]}

Acondicionamiento en barrica

La cerveza de barril (o cerveza acondicionada en barril) es una cerveza sin filtrar ni pasteurizar que se acondiciona mediante una fermentación secundaria en un barril de metal, plástico o madera . Se sirve del barril vertiéndola por gravedad desde un grifo o bombeándola desde una bodega mediante una bomba de cerveza (bomba manual). ^{[ 147 ]} A veces se utiliza un respiradero de barril para mantener la cerveza fresca permitiendo que el dióxido de carbono reemplace al oxígeno a medida que se extrae la cerveza del barril. ^{[ 148 ]} Hasta 2018, la Campaña por la Cerveza Auténtica (CAMRA) definía la cerveza auténtica como aquella "servida sin el uso de dióxido de carbono externo ", lo que excluía el uso de un respiradero de barril, ^{[ 149 ]} una política que se revirtió en abril de 2018 para permitir que la cerveza servida con respiraderos de barril cumpla con su definición de cerveza auténtica. ^{[ 150 ]}

Maduración en barrica

El envejecimiento en barrica ( EE. UU.: Barrel aging) es el proceso de envejecer la cerveza en barricas de madera para lograr diversos efectos en el producto final. Las cervezas ácidas, como las lambic, se fermentan completamente en madera, mientras que otras se envejecen en barricas que se utilizaron previamente para la maduración de vinos o licores . En 2016, "Craft Beer and Brewing" escribió: "Las cervezas envejecidas en barrica están tan de moda que casi todos los bares y tiendas de cerveza tienen una sección dedicada a ellas. ^{[ 151 ]}

El filtrado estabiliza el sabor de la cerveza, manteniéndolo en un punto aceptable para el cervecero, y evita un mayor desarrollo de la levadura, que en malas condiciones puede liberar componentes y sabores negativos. ^{[ 152 ]} El filtrado también elimina la turbidez, aclarando la cerveza y dándole así un "brillo y luminosidad pulidos". ^{[ 153 ]} La cerveza con una apariencia clara ha sido comercialmente deseable para los cerveceros desde el desarrollo de los recipientes de vidrio para almacenar y beber cerveza, junto con el éxito comercial de la lager pálida , que, debido al proceso de maduración en el que la turbidez y las partículas se depositan en el fondo del tanque y así la cerveza " se aclara" (se vuelve brillante ), tiene una apariencia y brillo naturalmente brillantes. ^{[ 154 ]}

Existen varios tipos de filtros; pueden ser láminas o "velas", o bien un polvo fino como la tierra de diatomeas (también llamada kieselguhr), ^{[ 155 ]} que se añade a la cerveza para formar un lecho filtrante que permite el paso del líquido, pero retiene partículas en suspensión como la levadura. ^{[ 156 ]} Los filtros varían desde filtros gruesos que eliminan gran parte de la levadura y los sólidos (p. ej., lúpulo, partículas de grano) que quedan en la cerveza, ^{[ 157 ]} hasta filtros lo suficientemente finos como para separar el color y el cuerpo de la cerveza. La clasificación de la filtración se divide en gruesa, fina y estéril. La filtración gruesa deja cierta turbidez en la cerveza, pero es notablemente más clara que la cerveza sin filtrar. La filtración fina elimina casi toda la turbidez. La filtración estéril elimina casi todos los microorganismos. Los polisacáridos , las proteínas , la levadura , las bacterias y el proceso de elaboración de la cerveza pueden afectar a la filtración. ^{[ 158 ]}

Filtros de lámina (o almohadilla)

Estos filtros utilizan láminas que permiten el paso únicamente de partículas de un tamaño inferior a un límite determinado. Las láminas se colocan en un marco filtrante, se desinfectan (por ejemplo, con agua hirviendo) y luego se utilizan para filtrar la cerveza. Si el filtro se obstruye, las láminas se pueden enjuagar. Suelen ser desechables y se reemplazan entre cada sesión de filtración. A menudo, las láminas contienen un medio filtrante en polvo para facilitar la filtración.

Los filtros prefabricados tienen dos lados: uno con orificios amplios y otro con orificios estrechos. El flujo va desde el lado con orificios amplios hacia el lado con orificios estrechos, con la intención de que las partículas grandes queden atrapadas en los orificios amplios, dejando suficiente espacio alrededor de las partículas y el medio filtrante para que las partículas más pequeñas pasen y queden atrapadas en los orificios más estrechos.

Las láminas se venden con especificaciones nominales, y normalmente el 90% de las partículas de tamaño superior a la especificación nominal quedan atrapadas por la lámina.

Filtros de tierra de diatomeas

Los filtros que utilizan un medio en polvo son considerablemente más complicados de operar, pero pueden filtrar mucha más cerveza antes de regenerarse. Los medios comunes incluyen tierra de diatomeas y perlita .

Los subproductos de la elaboración de cerveza son el "grano gastado" y el sedimento (o "desechos") del proceso de filtración, que puede secarse y revenderse como "levadura seca de cervecero" para la alimentación de aves de corral, ^{[ 159 ]} o transformarse en extracto de levadura que se utiliza en marcas como Vegemite y Marmite . ^{[ 160 ]} El proceso de convertir el sedimento de levadura en extracto de levadura comestible fue descubierto por el científico alemán Justus von Liebig . ^{[ 161 ]}

El bagazo de cerveza (también llamado bagazo, bagazo de cerveza o sobrante) es el principal subproducto del proceso de elaboración de cerveza; ^{[ 162 ]} consiste en el residuo de malta y grano que queda en la cuba de filtración después del proceso de filtración. ^{[ 163 ]} Consiste principalmente en cáscaras de grano, pericarpio y fragmentos de endospermo . ^{[ 164 ]} Como consiste principalmente en carbohidratos y proteínas , ^{[ 164 ]} y es consumido fácilmente por los animales, ^{[ 165 ]} el bagazo se utiliza en la alimentación animal . ^{[ 165 ]} El bagazo también se puede utilizar como fertilizante , granos enteros en pan, ^{[ 166 ]} así como en la producción de harina y biogás . ^{[ 167 ] [ 168 ]} El grano gastado también es un medio ideal para el cultivo de setas , como el shiitake , y algunas cervecerías ya cultivan sus propias setas o suministran grano gastado a granjas de setas. ^{[ 169 ]} El grano gastado se puede utilizar en la producción de ladrillos rojos, para mejorar la porosidad abierta y reducir la conductividad térmica de la masa cerámica. ^{[ 170 ]}

La industria cervecera es un negocio global, compuesto por 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 la preferencia de marketing. ^{[ 22 ] [ 171 ]} Se venden más de 133 mil millones de litros (3,5 × 10 ¹⁰ galones estadounidenses; 2,9 × 10 ¹⁰ galones imperiales) por año, lo que produce ingresos globales totales de $294.5 mil millones (£147.7 mil millones) a partir de 2006. ^{[ 172 ]} SABMiller se convirtió en la compañía cervecera más grande del mundo cuando adquirió Royal Grolsch, cervecera de la marca de cerveza premium holandesa Grolsch . ^{[ 173 ]} InBev era la segunda empresa cervecera más grande del mundo y Anheuser-Busch ocupaba el tercer lugar, pero después de la adquisición de Anheuser-Busch por InBev, la nueva empresa Anheuser-Busch InBev es actualmente la cervecera más grande del mundo. ^{[ 174 ]} 

La elaboración casera de cerveza está sujeta a regulación y prohibición en muchos países. Las restricciones a la elaboración casera de cerveza se levantaron en el Reino Unido en 1963, ^{[ 175 ]} Australia hizo lo mismo en 1972, ^{[ 176 ]} y Estados Unidos en 1978, aunque se permitió a los estados individuales aprobar sus propias leyes que limitaban la producción. ^{[ 177 ]}

Fuentes

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