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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