Aplicación de enzimas en la producción de cerveza

Aplicación de enzimas
en la producción de
cerveza
Biotecnología Alimentaria
3º Curso del Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos

Andrea García Gómez
María Pérez Sainz
Sonia Urquijo Presa
Rebeca Valladares Navarro

Índice

1. Introducción al tema
2. Obtención de la enzima:
2.1.

Selección y modificación de una cepa microbiana determinada

2.2.

Obtención de laenzima: cultivo del microorganismo mediante
fermentación sumergida (tipo de biorreactor, forma de operación…)

2.3.

Inmovilización de las enzimas.

3. Producción industrial de cerveza aplicando la enzima inmovilizada: estudio del
proceso de fermentación
4. Bibliografía

1. Breve introducción al tema
La cerveza en una bebida alcohólica no destilada. Se obtiene fermentando el
mosto demalta de cebada. A este mosto se pueden añadir otros cereales no malteados
para obtener distintos tipos de cervezas. Mediante enzimas se degrada el cereal
obteniéndose azúcares que van a ser el sustrato de las levaduras que van a producir la
fermentación. A este degradado enzimático se le llama mosto. Se le añade lúpulo en
distintas dosis para variar el aroma y sabor final de la cerveza.
Laelaboración de la cerveza varía en función del tipo de cerveza del que se trata,
pero se puede resumir el proceso básico en cuatro etapas:
1. Malteado. Se basa en el inicio e interrupción de la germinación de la
cebada.
2. Producción del mosto. Se extraen e hidrolizan los componentes de la
cebada malteada. Posteriormente se hierven y mezclan con lúpulo
3. Fermentación. Se dan dosfermentaciones, una primaria y una secundaria
o maduración
4. Procesamiento final. Se filtra el producto, se estabiliza y se embotella.
Se suelen diferenciar dos tipos de cervezas: ale y lager.

Procesos industriales que aplican enzimas: la industria cervecera
La cebada se usa tradicionalmente para la fabricación de bebidas alcohólicas
como la cerveza. En su producción se deben considerar dosoperaciones distintas, la
maltería y la cervecería.
La preparación de la malta se logra por germinación de la cebada, durante la cual
se incrementa el contenido de la amilasa. Las enzimas alfa y beta naturalmente
presentes en el grano actúan sobre el almidón produciendo dextrinas y maltosa, que
sirven como sustratos para la fermentación posterior. Las proteasas degradan proteínas
formando aminoácidosy péptidos. La acción de estas enzimas durante las primeras
etapas consiste en mejorar la licuefacción del almidón, regular el contenido de azúcar y
nitrógeno, mejorara la extracción, facilitar la filtración y controlar la turbidez

2. Obtención de la enzima:
El estudio que se va a desarrollar se basa en la utilización eficiente de almidón,
en un solo paso, por cepas industriales deSaccharomyces cerevisiae, las cuales
expresan los genes que codifican para la glucoamilasa y la α-amilasa procedentes de
Debaryomices occidentalis.
Saccharomyces cerevisiae carece de la actividad amilolítica necesaria para la
utilización directa de almidón. Por ello, la manipulación de esta levadura para producir
glucoamilasa y α-amilasa contribuiría a la conversión directa de almidón en etanol yproteínas. La glucoamilasa es una exoenzima que degrada el almidón y libera glucosa,
mientras que la α-amilasa es una endoenzima que rompe los enlaces α—1,4glucosídicos del almidón, liberando maltosa y diversos oligosacáridos.
Entre muchas de las especies estudiadas, Debaryomyces occidentalis degrada el
almidón de una forma eficiente, como resultado de la acción combinada de la
glucoamilasay la α-amilasa. Esta levadura expresa una actividad desramificante
significativa, debido a la glucoamilasa, indicando que presenta la habilidad de hidrolizar
tanto los enlaces glucosídicos α-1,4 como los α-1,6 lo que es esencial para la hidrólisis
completa del almidón.
Las cepas industriales de Saccharomyces cerevisiae que presentan estos genes, podrían
ser muy valiosas en el proceso de...