GENERACION DE LA CALIDAD EN CEBADA CERVECERAGENERACION DE LA CALIDAD EN CEBADA CERVECERA

Requerimientos de la industria

Antonio A. Aguinaga

Criadero Quilmes, Tres Arroyos

CALIDAD

Aquello que relaciona el producto con las especificaciones

Tiene calidad si es apto para el uso. Este concepto incorpora la figura del usuario.incorpora la figura del usuario.

Es la capacidad que tiene una entidad de satisfacer necesidades, explícitas o implícitas.

Embrión

EndospermaEndosperma

Aleurona

DESAGREGACIÓN O MODIFICACIÓN DEL ENDOSPERMA

Destrucción de la estructura física

DISOLUCIÓNCITOLÍTICA

DISOLUCIÓNPROTEOLÍTICA

Friabilidad

Ø La estructura física de los granos tiene un efecto significativo en la tasa de modificación, y así, en la eficiencia del proceso y en la calidad de la malta terminada.

Ø Sin duda, la calidad depende no solamente del potencial paraproducir enzimas, sino además, de la composición y estructura delos granos. (MacGregor,A. W.)

PAREDES CELULARES

(1-3, 1-4) β GLUCANENDOHIDROLASA

β GLUCANOS DE ALTO PESO MOLECULAR

(1-3, 1-4) β GLUCANENDOHIDROLASA

(1-3, 1-4) β GLUCANEXOHIDROLASA

β GLUCANOSOLUBILASA

DISOLUCION CITOLITICADISOLUCION CITOLITICA

ENDOHIDROLASAEXOHIDROLASA

TRI Y TETRASACÁRIDOS

GLUCOSA

β GLUCOSIDASAβ GLUCAN EXOHIDROLASA

Stewart et al, 1996.

Matriz proteica

exopeptidasas

endopeptidasas

Productos de descomposiciónde peso molecular medio

DISOLUCION PROTEOLITICADISOLUCION PROTEOLITICA

Productos de descomposiciónde alto peso molecular

Productos de descomposiciónde bajo peso molecular

Tschope, E., 1998

DISOLUCION AMILOLITICADISOLUCION AMILOLITICA

Tschope, E., 1998

MACERACIONMOLIENDA

FILTRACION EN LABORATORIO SUSTANCIAS INSOLUBLES

PROCESO INDUSTRIAL PROCESO INDUSTRIAL DE PRODUCCIÓN DE MALTADE PRODUCCIÓN DE MALTA

REMOJO

q Cubas de remojo.q Secuencias de inmersionesy descansos de aire.

q Objetivo: llevar humedad degranos de 12 % a 40-45%

q Cajas de germinación.

GERMINACION

q Cajas de germinación.q Control de temperatura entre12ºC y 18 ºC.

q Movimientos con o sin riego. q Obj: procesos metabólicos demodificación de endosperma.

SECADO

q Secadora.q Curva de temperatura desde50-55ºC a 83-85ºC

q Objetivo: llevar humedad degranos de 45-47% a 4,5%,conservando enzimas

Cómo se vinculan la producción de cebada y la producción de malta?

Normas de Calidad y Comercialización de Cebada(Resolución 446/2007, B.O. 31.303 Primera Sección, 14/12/2007)

Contenido óptimo: 10 Contenido óptimo: 10 –– 12 % (s/s). Fuera de ese rango, 12 % (s/s). Fuera de ese rango, algunos de los siguientes atributos podrían ser afectados.algunos de los siguientes atributos podrían ser afectados.

Por alto porcentaje de proteína:Por alto porcentaje de proteína:

Restricción en la hidrólisis de los gránulos de almidón durante el cocimiento en cervecería (pérdida de extracto), al quedar los gránulos

PROTEINA DE CEBADAPROTEINA DE CEBADA

cocimiento en cervecería (pérdida de extracto), al quedar los gránulos cubiertos de matriz proteica que no termina de descomponerse durante el

proceso de malteo.

Estabilidad coloidal (posible precipitación de compuestos).

Características organolépticas de la cerveza.

Por bajo porcentaje de proteínaPor bajo porcentaje de proteína:

Capacidad enzimática de la malta.

Contenido óptimo: 10 Contenido óptimo: 10 –– 12 % (s/s). Fuera de ese rango, 12 % (s/s). Fuera de ese rango, algunos de los siguientes atributos podrían ser afectados.algunos de los siguientes atributos podrían ser afectados.

PROTEINA DE CEBADAPROTEINA DE CEBADA

Capacidad enzimática de la malta.

Formación y retención de espuma.

Provisión de aminoácidos para la nutrición de las células de levadura durante la fermentación

Regresión Proteína/Extracto.Producciones Industriales 2009. Q. Ayelén

y = -0,8243x + 87,72

R2 = 0,7121

74

75

76

77

78

79

80

81

5 7 9 11 13 15Proteína total de cebada (% s/s)

Extracto (% s/s)

Regresión Proteína/Extracto. Producciones Industriales 2009. Scarlett

y = -0,8692x + 89,983

R2 = 0,6054

76

77

78

79

80

81

82

83

5 7 9 11 13 15Proteína total de cebada (% s/s)

Extracto (% s/s)

Cálculo económico de pérdida de extracto por incremento de proteínaCálculo económico de pérdida de extracto por incremento de proteína

∆ 1% Proteína de Cebada = ∆ 0,7 – 1,0 % Extracto en malta

∆ 0,8 % Extracto = ∆ 0,096 Kg malta/Hl de cerveza

17.000.000 Hl cerveza/año = ∆ 1632 Ton malta/año

U$S 300 – 500 Ton malta = ∆ 490.000 – 816.000 U$S/año

Variedad Shakira

Proteína total : 13,3 %

Testigo : 10,1 %

Extracto del testigo: 82,1 %

PROTEINA DE CEBADAPROTEINA DE CEBADAEnsayos de disolución proteicaEnsayos de disolución proteica

IK del testigo: 43,1%

Se realizaron micromalteos, con humedad y tiempo de germinación

como variables independientes

Caja de germinación de micromaltería Seeger

77,677,9

78,1 7877,8

77,677,8

77,5 77,4 77,4 77,5

76

76,5

77

77,5

78

78,5

79

5 6 7 8 9 10

Días de germinación (46% hum germ.)

Extracto (% s/s)

76

76,5

77

77,5

78

78,5

79

45 46 47 48 49Humedad de germinación (5 días de germ.)

Extracto (% s/s)

días humedad

41,2

45,146,1

47,348

50,4

42,541,5

43,8 43,843

40414243444546474849505152

5 6 7 8 9 10

Días de germinación (46% hum germ.)

Indice de Kolbach (%)

40414243444546474849505152

45 46 47 48 49Humedad de germinación (5 días de germ.)

Indice de Kolbach (%)

días humedad

INESTABILIDAD COLOIDAL EN CERVEZA

ESTABILIDAD DE ESPUMA A 8 ºCESTABILIDAD DE ESPUMA A 8 ºC

Cerveza elaborada con malta de contenido proteico adecuadoCerveza elaborada con malta de contenido proteico adecuado

0 2´ 4´ 6´

ESTABILIDAD DE ESPUMA A 8 ºCESTABILIDAD DE ESPUMA A 8 ºC

Cerveza elaborada con malta de bajo contenido proteicoCerveza elaborada con malta de bajo contenido proteico

0 2´ 4´

COMPARACION DE TAMAÑOS DE BURBUJAS DE COCOMPARACION DE TAMAÑOS DE BURBUJAS DE CO22

Cervezas elaboradas con maltas de diferentes contenidos proteicosCervezas elaboradas con maltas de diferentes contenidos proteicos

AdecuadoAdecuado BajoBajo

TAMAÑO DE LOS GRANOSTAMAÑO DE LOS GRANOS

Calibre es el porcentaje de granos que quedan retenidos sobre unazaranda de 2,5 mm., medido de acuerdo a la norma establecida en lasbases de comercialización. El requerimiento es 85% (mínimo) sobrezaranda de 2,5 mm y 3% (máximo) por debajo de zaranda 2,2 mm.

Contenido de proteína total de cebada en función del tamaño de grano, variedad Scarlett

13

Contenido de extracto en función del tamaño de grano, variedad Scarlett

86,0

9,19,5 9,6

12,2

7

8

9

10

11

12

13

2,8 2,5 2,2 < 2,2Calibre (mm)

Proteína (% s/s)

83,5

81,3

79,1

75,9

y = -2,5x + 86,2R2 = 0,9905

72,0

74,0

76,0

78,0

80,0

82,0

84,0

86,0

2,8 2,5 2,2 < 2,2Calibre (mm)

Extracto (% s/s)

Humedad a la salida de remojo en función del tamaño de grano, variedad Shakira

52,965355

Color de mosto en función del tamaño de grano

11,814,0

16,0

TAMAÑO DE LOS GRANOSTAMAÑO DE LOS GRANOS

Además del contenido total de almidón y del balancealmidón/proteína, los granos de menor tamaño afectan otros atributosde la cerveza.

42,1643,46

47,69

35373941434547495153

2,8 2,5 2,2 < 2,2Calibre (mm)

Humedad (%)

5,3 5,46,4

11,8

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

2,8 2,5 2,2 < 2,2

calibre (mm)

Color (EBC)

TAMAÑO DE LOS GRANOSTAMAÑO DE LOS GRANOS

El calibre está en función del genotipo y del ambiente de cultivo. Larespuesta fotoperiódica es el atributo que mejor explica la interaccióngenotipo x ambiente.

Calibre ensayos fenológicos año 2004

85

90

95

100

Calibre ensayos fenológicos año 2004

85

90

95

100

Calibre ensayos fenológicos año 2004

85

90

95

100

50

55

60

65

70

75

80

85

DANUTA B 1215 LBP 27189 LBP 23300 AURIGA SCARLETT Q. AYELEN Q. KUYEN Q. PAINE Y 6323 00/6110

genotipos

Calibre s/z 2,5 mm 1ra

2da

3ra

4ta

5ta

50

55

60

65

70

75

80

85

DANUTA B 1215 LBP 27189 LBP 23300 AURIGA SCARLETT Q. AYELEN Q. KUYEN Q. PAINE Y 6323 00/6110

genotipos

Calibre s/z 2,5 mm 1ra

2da

3ra

4ta

5ta

50

55

60

65

70

75

80

85

DANUTA B 1215 LBP 27189 LBP 23300 AURIGA SCARLETT Q. AYELEN Q. KUYEN Q. PAINE Y 6323 00/6110

genotipos

Calibre s/z 2,5 mm 1ra

2da

3ra

4ta

5ta

PUREZA VARIETALPUREZA VARIETAL

En producción de malta, calidad significa

HOMOGENEIDAD

Inmersos en un mismo proceso industrial, cada grano tiene un comportamiento individual. En la medida en que todos los granos sean “relativamente similares”, alcanzarán el mismo estado de desarrollo durante la germinación.mismo estado de desarrollo durante la germinación.

Humedad Salida de Remojo, Ensayo Fenológico 2, Tres Arroyos 2004

38%

39%

40%

41%

42%

43%

44%

45%

DANUTA Q. AYELEN Q. KUYEN SCARLETT B 1215

Genotipos

Humedad (%)

Humedad Salida de Remojo, Ensayo Fenológico 3, Tres Arroyos 2004

38%

39%

40%

41%

42%

43%

44%

45%

DANUTA Q. AYELEN Q. KUYEN SCARLETT B 1215

Genotipos

Humedad (%)

Dureza de malta en granos degerminados

200,0

250,0

300,0

350,0

Dureza de malta (Nm)

GRANOS DAÑADOSGRANOS DAÑADOS

100,0

150,0

Testigo 1er. día 2do. día 3er. día 4to. día 5to. díaMomento de extracción del embrión

Dureza de malta (Nm)

Calvo, Cintia; Lo Fiego, Daniela; Russi, Daniela,

Escuela Agropecuaria de Tres Arroyos y Criadero Quilmes.

Aplicaciones de AG3 en granos degerminados

90,00

100,00

110,00

120,00

130,00

140,00

150,00Dureza de malta (Nm)

GRANOS DAÑADOSGRANOS DAÑADOS

60,00

70,00

80,00

test

igo

dege

rm

0,01

0,02

5

0,05 0,

1

0,2

0,5 1

1,25

1,75 2

dosis AG3 (ppm)

Dureza de malta (Nm)

Oñatibia, María I.; Orellano, Carlos; Ruso, Julio; Veninga, Luciano,

Escuela Agropecuaria de Tres Arroyos, Criadero Quilmes

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Obtener una adecuada calidad de materia prima comienza en el inicio de la producción y finaliza en la entrega a las plantas industriales/exportador de lotes homogéneos de granos con muy alto porcentaje de viabilidad y energía germinativa.

Período de siembra recomendado è etapa crítica en la ventana de relación radiación incidente/temperatura más conveniente (lograr máximo IAF). Condiciones térmicas favorables para un llenado de grano sin afectar el tamaño.tamaño.

Optima nutrición è alto rendimiento con proteína dentro de especificaciones

Cosecha con cuidados necesarios è evita rotura de cubiertas y granos.

Manejo post-cosecha è asegure pureza varietal y viabilidad (secado muy controlado, de ser necesario).

Sanidad è protección y mayor duración del AFA.

MUCHAS GRACIAS

anaguina@quilmes.com.ar