TECNOLOGA DE CERVEZA Y MALTA Cebada Especies variedades

TECNOLOGÍA DE CERVEZA Y MALTA Cebada • • • Especies, variedades y cultivo Morfología y anatomía Composición química 1

INTRODUCCIÓN Fragmentos de cebada y cascarilla han sido fechados aproximadamente de hace 7900 años antes de Cristo. En 1979, un artículo publicado en la revista Science ubica el origen de la malta hace unos 10, 000 años (1). Bebidas chinas fermentadas fueron elaboradas desde hace 4000 años con cebada y arroz (1). Igualmente, se tienen imágenes del antiguo Egipto donde aparecen plantas de cebada e inclusive se cree que ya era malteada para su uso en la fabricación de cerveza y pan (2). Aunque todos los cereales pueden ser malteados por el proceso natural de germinación se prefiere la cebada para la elaboración de cervezas. 1. - Hough, 1990 2. - Priest y Steward, 2006 2

Aunque son varios los granos de cereal que pueden ser satisfactoriamente malteados, los de cebada son los que presentan los menores problemas tecnológicos. En el transcurso de los años se ha ido imponiendo, prácticamente en todo el mundo, el aroma de las cervezas elaboradas con cebada malteada. 3

ESPECIES, VARIEDADES Y CULTIVO La cebada, igual que otros cereales pertenece a la familia de las Gramineas y las cebadas utilizadas para el malteo son de dos especies: Hordeum vulgare y Hordeum distichon. H. distichon es cebada de dos filas y H. vulgare es cebada de seis filas. Priest y Steward, 2006 4

En UK las maltas se describen por números, del 1 al 9 que describen su calidad, resistencia a enfermedades, etc. Estas características son controladas genéticamente. Tipo de característica Descripción Analíticas Granos rechonchos, enteros, viables, con cascarilla integra, humedad no mayor a 12%, contenido proteico entre 9 y 12%, máximo de β-glucanos 4%. Agronómicas Altos rendimientos por hectárea, resistentes a plagas, que no se doble la espiga cuando alcanza la madurez, contenidos de pesticidas de acuerdo a las leyes, alta pureza de la variedad. Fisiológicas Germinación vigorosa, alto potencial de producción de enzimas y alto potencial para una completa modificación, baja coloración de la malta, Priest y Steward, 2006 Lewis y Young, 1995 http: //www. fao. org/fileadmin/user_upload/tci/docs/AH 3_Barley. Malt. Beer. pdf 5

Genéticamente, la cebada cuenta con siete pares de cromosomas, con un número de genes estimado en cientos de miles. Una gran cantidad de investigaciones se dirigen ahora a la modificación genética de cebada por medio de inserción de genes, obteniendo así cebada transformada. 6

Las exigencias en cuanto al clima son muy pocas, por lo que su cultivo se encuentra muy extendido. Requiere pocas unidades de calor para alcanzar la madurez fisiológica, por ello alcanza altas latitudes y altitudes, está adaptada a un amplio rango de condiciones ambientales en las zonas templadas y frías, En el mundo se produce alrededor de 135 millones de toneladas de cebada, pero sólo 21 millones son aprovechadas para la elaboración de los 17 millones de toneladas que son requeridas por la industria alrededor del mundo. Priest y Steward, 2006 Usos de la malta Cerveza Destilados Alimetos 7

País Producció n (mill de ton) Superficie sembrada (miles de HA) Rendto Export. (TM/HA) (miles de TM) Import. (miles de TM) Unión Europea 54. 7 12, 528 4 4, 941 66 Rusia 13. 9 7, 631 2 2, 236 262 Canadá 8. 0 2, 751 3 1, 434 25 Australia 7. 5 3, 622 2 4, 482 0 Ucrania 6. 9 3, 293 2 2, 134 30 Estados Unidos 4. 8 1, 313 4 193 507 Argentina 5 1, 500 3 3, 581 0 México 0. 7 320 2 0 29 http: //www. indexmundi. com/agriculture/ Los datos presentados son para el 8

Los principales estados de México productores son Guanajuato, Tlaxcala, Hidalgo, Estado de México, Puebla, Querétaro y Zacatecas. País Variedades Estados Unidos Robust, Excel, Morex Canadá Harrington, Bonanza, Argyle Nueva Zelanda Triumph, Corniche Australia Schooner, Grimmett Europa Pipkin, Halcyon, Alexis, Plaisant, Triumph México Adabella, Centinela, Cerro prieto, Esmeralda, Esperanza, Gabyota, Guanajuato, Puebla http: //www. sagarpa. gob. mx/saladeprensa/boletines 2/Paginas/2012 B 318. aspx http: //w 4. siap. gob. mx/sispro/portales/agricolas/cebada/descripcion 3. pdf. Harwich, 1994. 9

MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA DEL GRANO Componente Porcentaj e del peso Cascarilla 10 -12 Pericarpio 2 -3 Testa y capa aleurona 4 -5 Endospermo 77 -82 Embrión 2 -3 Hough, 1990 10

La cascarilla está compuesta por dos estructuras en forma de hojas. La integridad de la cascarilla es un parámetro de calidad muy importante a la hora de aceptar o rechazar la cebada, ya que implica daños al embrión, crecimiento descontrolado y pérdida del potencial de filtración en la maceración. La cascarilla incrementa significativamente la calidad y capacidad de almacenamiento, malteado, y tostado de la cebada. Priest y Steward, 2006 11

Debido a la existencia del pericarpio, los granos de cebada deberían ser referidos como frutas y no como semillas. Su función principal es fungir como protección contra el libre paso de sustancias controladas, como las giberelinas, es decir que es una capa semipermeable de protección. La testa comprende dos capas lipídicas que envuelven el material celular. Esta puede ser eliminada con el descascarillado manual, pero no con el químico. Priest y Steward, 2006 12

La capa aleurona se encuentra cubriendospermo. Se extiendo alrededor del endospermo como capas de células. Las capas de aleurona tienen una delgada capa celular la cual esta formada por pentosas y β-glucanos que son degradados durante el malteado. Esta degradación permite la liberación de las enzimas en el endospermo. Priest y Steward, 2006 13

El embrión contiene alrededor del 30 -35% de proteína, en contraste con el 10% presente en el endospermo. El contenido de lípidos es de 15%, lo que representa un 3% de los lípidos totales contenidos en el grano. A pesar de que la capa aleurona es el sitio de mayor producción de enzimas, el embrión puede ser el origen de hasta el 10% de las enzimas como α-amilasa. Priest y Steward, 2006 Hough, 1990 14

COMPOSICIÓN QUÍMICA Compuestos Carbohidratos (fermentables y no fermentables) Porcentaje 70 -85 (88 y 12) Compuestos nitrogenados 8 -16 Lípidos 2. 5 -3 Otros 2 Dentro de los carbohidratos fermentables tenemos a los monómeros glucosa y fructosa, los dímeros maltosa, isomaltosa, y sacaros, así como trímeros de maltotriosa. Dentro de los no fermentables tenemos β-glucanos, dextrinas y almodón. Carbohidratos Proteínas Lípidos Fix, 1999. Otros 15

Carbohidrato Porcentaj e Fructosa 2 Glucosa 10 Sacarosa 5 Isomaltosa 5 Maltosa 50 Maltotriosa 15 Priest y Steward, 2006 Fix, 1999. 16

Todas estas conformaciones de carbohidratos son producto de la degradación del almidón, ya que en el grano intacto, los azúcares fermentables se encuentran en forma de gránulos de almidón, grandes (25µm) y pequeños (5µm), el cual llega a ser hasta el 63% del peso del grano. Otro tipo de carbohidratos presentes en el grano de cebada son los β-glucanos y las pentosas. Estas pueden llegar a representar hasta el 4% del peso del grano. Fix, 1999. 17

Los compuestos nitrogenados presentes en los granos de cebada son principalmente las proteínas. Estos se relacionan con el rendimiento de la extracción, la facilidad de modificación y la producción de enzimas. Los aminoácidos cumplen funciones importantes durante la elaboración de cerveza, ya que son indispensables para el crecimiento de las levaduras, además de participar en reacciones de pardeamiento, que contribuirán al color del mosto y la cerveza. Las proteínas están contenidas como enzimas, formando parte de las paredes celulares, o asociadas a las células de almidón. Las dos proteínas no enzimáticas más importantes son la hordeína y la glutelina. Fix, 1999. 18

A pesar de que el contenido de proteínas en el grano puede variar entre 8 y 16% del peso del grano, se considera que las variedades óptimas para el malteo deben contener un porcentaje de entre 9 y hasta 13 % del peso del grano. Dentro de las enzimas degradadoras del almidón, las más importantes son las β-amilasas, que degradan cerca del 90% de la parte del almidón que se degrada. Priest y Steward, 2006 Fix, 1999. 19

Los lípidos de mayor importancia contenidos en la cebada son los ácidos grasos insarturados de cadena larga. El principal interés en ellos consiste en que contribuyen a la viabilidad de las levaduras e inhiben la formación de algunos ésteres poco agradables. En contraste, disminuyen la estabilidad de la espuma. Fix, 1999. 20

Compuestos fenólicos se encuentran en el grano de cebada, principalmente catequinas y polifenoles. Estos se encuentran en su mayoría, en la cascarilla del grano, desde donde pueden migrar fácilmente al mosto durante el macerado y la recirculación del mosto. Muchos de los compuestos fenólicos presentes en la cerveza terminada provienen del metabolismo de las levaduras. Fix, 1999. 21

Dentro de los compuestos azufrados más importantes de la cebada y malta para la elaboración de cerveza el dimetil sulfuro es el de mayor importancia, el cual se produce por la ruptura del S-metil metionina, que se forma durante el malteado. Como ocurre con muchos compuestos de azufre, el DMS tiene un una capacidad para impartir aromas y sabores muy grande, pudiendo encontrarse en la cerveza hasta en una concentración de 0. 03 mg/l para evitar sabores desagradables. Fix, 1999. 22

Vitaminas del complejo B se encuentran en importantes cantidades en el grano de cebada, así como en la malta. En conjunto con pequeñas cantidades de metales como cobre, zinc y hierro son considerados como factores de crecimiento para las levaduras. Fix, 1999. 23

REFERENCIAS -Priest, F. y Steward, G. Handbook of brewing. 2 a Edición. Taylor and Francis Group. USA, 2006. -Hough, J. Biotecnología de la cerveza y de la malta. Edición en lengua española. Editorial Acribia. España, 1990. -Michael Lewis y Tom Young Brewing Lewis, M. y Young, T. Brewing. Chapman and Hall. Gran Bretaña, 1995. -Hardwick, W. Handbook of brewing. Marcel Dikker, Inc. USA, 1994. Harwich, 1994 -Fix, G. Pinciples of brewing science. A study of serious brewing issues. 2 a edición. Brewers publications. A división of the Brewers association. USA, 1999. -http: //www. agrodigital. com/images/cebada. pdf -http: //www. indexmundi. com/agriculture/ -http: //www. sagarpa. gob. mx/saladeprensa/boletines 2/Paginas/2012 B 318. aspx -http: //www. fao. org/fileadmin/user_upload/tci/docs/AH 3_Barley. Malt. Beer. pdf -http: //w 4. siap. gob. mx/sispro/portales/agricolas/cebada/descripcion 3. pdf 24