El malteadoGeneración de poder hidrolítico

Definición de malteado

• Escala de procesos que permiten la síntesis de enzimas hidrolíticas en granos bajo un porceso de germinación controlada, que permita perder la menor cantidad de materia seca (almidón).

El grano transformado por el proceso de germinación parcial se denomina “malta”.

Cereales que se maltean

• El principal es la cebada es el núcleo de la industria de la cerveza y de famosos destilados como el whisky y el gin.

• También se maltean el centeno el sorgo y en menor medida el arroz y el trigo.

Endosperma de los cereales

• Es el tejido esencial para la industria del malteado y de las que usan la malta como materia prima.

• El tejido del endosperma presenta zonas que están formadas por distintos tipos de células.

• Se estima que el numero promedio de células del endosperma de la cebada es de unas 2,8 x 105, en el centeno unas 1,8 x 105 y en el trigo solo unas 1,12 x 105

EL ALMIDON Y LAS ENZIMAS AMILOLITICAS

El almidón

• El almidón es un polímetro complejo formado por moléculas de glucosa asociadas en distintas estructuras.

• El almidón por no ser fermentable directamente, debe ser transformado a azucares simples (glucosa, maltosa y maltotriosa).

• Esta transformación hidrolítica del almidón se conoce como sacarificación.

Descripción del almidón y su importancia

• El almidón es la única fuente de etanol presente en el proceso cervecero (con la excepción del uso de adjuntos sacarinos externos).

• La síntesis de etanol por la levaduras durante la FA, solo se hace a partir de azucares simples (momero, dimero y trimero de manera parcial)

Breve descripción estructural del almidón

• El almidón es un polímero complejo formado por moléculas de glucosa unidas mediante dos tipos de enlace.

• Los tipos de enlaces dan lugar a dos estructuras diferentes

El almidon

• El almidón es un homopolimero formado por unidades de d-glucopiranosa unidas por enlaces α-1,4 y α 1,6, a diferencia de la celulosa y los glucanos formados también por glucosa pero unida por enlaces β, de distinta naturaleza (1,3 o 1,4).

• Inicialmente el almidón fue considerado como un polímetro de una estructura única, pero en 1946 se demostró que se presentaban dos estructuras con diferentes propiedades:– La Amilosa– La Amilopectina

Amilosa Amilopectina

Estructura esquemática del almidón

La amilosa

La amilopectina

• Es un polímero de mayor peso molecular que la amilosa.

• Presenta una estructura mucho mas complicada• En ella participan enlaces α-(1-4) y α-(1-6), de

ellos entre el 94 y el 96% son del primer tipo.• La participación de dos tipo de enlaces produce

familias de moléculas con cadena de 20 a 24 monómeros intercaladas por estructuras ramificadas.

La amilopectina

ENLACE ALFA 1,6

La hidrólisis del almidón

• Las enzimas encargadas de este cometido se denominan amilasas

• La mejor y más activa transformación del almidón en azucares fermentables coincide con lo que se denomina poder amilolítico que difiere de una malta a otra

• El poder amilolítico responde a diferencias provenientes de la variedad de cebada y de las condiciones en que se maltee.

Etapas del malteado

Clasificación y acondicionamiento de los granos

Remojo

Germinación

Secado

MALTA

Preparación del grano

Limpieza

Clasificación

Eliminación de granos partidos

Calibrado

Almacenamiento

Control de Humedad

Control de Temperatura

Duración de la conservación de la cebada a distintas temperatura y humedad

Requisitos solicitados

• La velocidad y homogeneidad de la germinación es parámetro esencial de calidad de la cebada para malteado

• Antes de someter un lote de cebada al malteado se analiza para determinar su porcentaje y velocidad de germinación

• Estas determinaciones se realizan en laboratorio mediante procesos de micromalteado

• En ellos se pueden también ajustar algunos parámetros que hagan más eficiente el proceso para una malta especifica

Equipos de micromalteado

Etapas del malteado

Clasificación y acondicionamiento de los granos

Remojo

Germinación

Secado

MALTA

Objetivos del remojo

• Eliminar parte de las sustancias oxidables

• Elevar la humedad del grano para su futura germinación

• Romper la dormancia del grano

1. Entrada de aire2. Tubo de ascensión3. Tubos de aire4. Torniquete5. Reblase6. Descarga7. Ingreso de agua

CONDICIONES DEL REMOJO

Se trabaja con periodosbajo agua y de aportación solamente de aire

Imágenes de Remojo

Reposo aéreo

Lavado por rebalse Mantención bajo agua con aireación

Etapas del malteado

Clasificación y acondicionamiento de los granos

Remojo

Germinación

Secado

MALTA

La GerminaciónObjetivosPermitir la hidrólisis de distintos tipos de polímeros orgánicos por la síntesis de enzimas hidrolíticas de distinta naturaleza

Transformaciones bioquímicasHidrólisis del almidónHidrólisis de proteínasModificación de polímeros Solubilización de fosfatosTransformación de materias grasas

Transformaciones morfológicasCrecimiento de la radícula Crecimiento de la plúmulaDisgregación del endosperma

Transformaciones bioquimicasSintesis de enzimasHidrólisis de polimeros Producción de azucares simples

GERMINACION TRADICIONAL

Germinación en piso

Germinación en Saladines o cajones o canchas de germinación

Germinación en Saladines

• Permiten entregar al grano todos las condiciones que la germinación necesita

• Permiten regular la velocidad de germinación y de respiración

• Permiten modificar las condiciones de germinación

Cajones de germinación (Saladines)

Merma de malteado

• Es la perdida de almidón que se produce durante el proceso

• La germinación depende de la respiración de azucares simples, por ello parte del almidón deberá aportar este sustrato energético y estructural.

• De la respiración depende la síntesis de enzimas.• El requisito es disminuir al mínimo la merma sin afectar

la síntesis de enzimas

• Valores de merma de 8 al 12%

Controles para disminuir la merma

• Determinar con precisión el tiempo de germinación

• Controlar la temperatura de germinación

• Modificación de la atmósfera de la cámara de germinación

Hornos de secado

EL SECADO

Secado por 24 hrasRendimiento de 330 ton se obtienen unas 285 ton con un 4% de humedad

Objetivos del secado

• Detener la germinación

• Alcanzar una concentración de humedad que garantice la conservación de la malta

• Conservar la enzimas sintetizadas

• Generar distintos tipos de malta al operar con destinos programas de secado

Principales enzimas formadas

ProteasasCarboxipeptidasasPeptidasas

Amilasas - Amilasa-Amilasa-Glucoamilasa

-GlucanasasHemicelulas

Hidrólisis de almidón Hidrólisis de proteínas

Hidrólisis de gomas

Enzimas proteolíticas de la malta

ProteinasasCarboxipeptidasasPeptidasas neutrasPeptidasas acidas

Difieren en el tipo de proteína que pueden atacarDifieren además en su pH optimo de acción que puede ir desde 5,0 a 10Pocas de ellas son de real importancia hidrolitica. Las mas importantes son las carboxipeptidasas y algunas proteinasas y peptidasas acidas

Características industriales de la malta

• Se debe considerar que la malta es un producto intermedio ya que es una materia prima de otras industrias, principalmente de fermentación

• Por ello debe cumplir variados requisitos que la hagan adecuada para las industria que la incorporan como materia prima

Principales atributos de calidad

• Contenido de proteínas menor al 2 %

• Contenido de nitrógeno amínico mayor a 180 mg/L

• Viscosidad del mosto baja (glucanos menor al 4%)

• Baja concentración de fenoles oxidables

• Elevado poder amilolítico

Composición normal del un mosto de malta

Fructosa: 2.1Glucosa: 9.1Sacarosa: 2.3Maltosa: 52.4Maltotriosa: 12.8Azucares no fermentables: 23.9

Nitrógeno total como N 800 mg/LNitrógeno aminico total como N 300 mg/LNitrogeno aminico total 1650 mg/L

Total de compuestos fenolicos 250 mg/L

Distribución de Azucares

Maltas especiales

Son elaboradas por procedimientos especiales de secado y posteriores al secado con la finalidad de modificar los azjucares de distintas maneras

Se diferencian por su color pero mas allá de este atributo presentan diferente composición

En general no presentan poder enzimático, por ello no tiene capacidad de transformación de los componentes de gran o malteado

¿Cual es el propósito de su

uso?

•Modificar el color•Modificar el aroma•Modificar el pH•Aumentar la viscosidad•Mejorar la retención de la espuma

Son variados los objetivos

Una amplísima variedad

Pale AlePilsner

Ahumada

CristalCaramelo

MelonoidinaAroma

Biscocho

ChocolateCafé

Black Patent