Describe dos casos de estudio de elaboración de cerveza tipo lager a escala industrial desde la recepción y almacenamiento de la materia prima hasta la obtención de cerveza justo antes del envasado. En el primer caso se explica el procedimiento aplicado para lograr reducir la variabilidad del pH y del consumo de ácido fosfórico en la paila mezcladora, así como para aumentar el rendimiento de la materia prima en la etapa de cocimiento. En el segundo caso se reduce y estabiliza el consumo de ayuda filtrante en la etapa de filtración de la cerveza. Para la resolución del primer caso se hizo uso de herramientas de calidad, como la tormenta de ideas y la espina de pescado de Ishikawa. Después de analizar experimentalmente en planta varias alternativas, se diseñó e instaló en cada tanque de agua, un sistema neumático de bombeo de ácido fosfórico, con el cual se pudo demostrar la uniformización del pH en cada subproceso de la elaboración del mosto, disminuyéndose y estabilizándose el consumo del ácido fosfórico. En el segundo caso se aplica la metodología DMAIC combinando el Lean Manufacturing y el seis sigma, utilizando además otras herramientas de calidad. A partir del diseño experimental realizado, se pudo lograr una disminución de recuento de células de la cerveza a filtrar y betaglucanos de un 60% y 30% respectivamente, así como una disminución significativa en el consumo de ayuda filtrante, de 149 gr/HL a 133 gr/HL. / Tesis

La Esterilización es un proceso físico por el cual se consigue eliminar la carga microbiana acompañante y sus esporas que contaminan un medio de cultivo e instrumentos de laboratorio así también en la planta de procesos. Las características del material problema a esterilizar son de relevante importancia al momento de elegir entre los distintos métodos de esterilización, que se pueden emplear como son: Esterilización por calor seco, Esterilización por calor húmedo, Esterilización por Radiación Gama y UV, Esterilización por Filtración. El aislamiento primario de células de Saccharomyces cerevisiae a partir de un cultivo contaminado es una práctica de gran relevancia para obtener un cultivo axénico. Las metodologías que se emplean son los sub cultivos directos, medios selectivos, sustancias químicas inhibitorias o el uso de discos de antibiótico, luego se identificar las unidades formadoras de colonia de Saccharomyces cerevisiae por su morfología característica debido a su comportamiento cultural de manera que todos los individuos del mismo cultivo tengan la misma composición genética, es decir un clon de células. Para posteriormente aislarlo y elegir la mejor metodología de conservación de cepas a largo plazo, conservación por congelación, conservación por liofilización o métodos de conservación a corto plazo, para conservar convenientemente el cepario de células de Saccharomyces cerevisiae. Para llevar a cabo de manera óptima la producción del mosto de malta de cebada se utiliza la relación más conveniente de Agua/Malta de cebada Los distintos perfiles de temperatura y la que actúan sobre la papilla de Agua/Malta de cebada para activar el complejo enzimático (Amilasa-Proteasa) que hidrolice las cadenas lineales y ramificadas de polisacáridos del almidón y de las proteínas. El pH Óptimo que active el complejo enzimático para que las enzimas adquieran la conformación tridimensional que reconozca a su sustrato uniéndose e hidrolizando los enlaces glucosídicos y peptídicos de la malta. El grado de hidrólisis enzimático es función del Tiempo de actividad enzimática. Todas estas variables de operación actúan de manera sinérgica para obtener de manera óptima un caldo enriquecido y llamado mosto de malta de cebada. La propagación de células de levadura a nivel de laboratorio se realiza en caldo estéril de extracto de levadura, glucosa y peptona (YPG) bajo condiciones aeróbicas empleando aire estéril, control estricto de la temperatura para que la levadura Saccharomyces cerevisiae lo metabolice y sintetice su material celular propagándose en el medio de cultivo. El criterio aplicando de escalamiento por lo general es empleando un factor de alrededor de 1:10 para cada trasegado, y una concentración celular de 10-15x106 células/mL. La dilución sucesiva de una suspensión células de Saccharomyces cerevisiae es un procedimiento que permite bajar la carga de células en un rango que se pueda contar en cámara de Neubauer de manera cómoda y poder reportar de manera confiable el número de células que se encuentran en dicha suspensión celular. La Tinción vital de Células de Saccharomyces cerevisiae se fundamenta en la Bioquímica y es una técnica rápida que permite discriminar en un cultivo celular entre células que se encuentran en condicione de vitalidad o activas metabólicamente frente a las células muertas que coexisten en el mismo cultivo celular. El Recuento de levaduras totales y viables en cámara de Neubauer Improved es una técnica de conteo celular directo en una celdilla cuadriculada subdividida en la cual se deposita un cultivo celular diluido para ser enfocado al microscopio óptico, y proceder al recuento de células y reportar el número de células por campo y así obtener un promedio de células que se encuentran en la suspensión celular, por este técnica no discriminamos entre células vivas de las muertas, pero si combinamos esta técnica con la de Tinción vital podríamos observar al microscopio las células decoloradas (células vivas) de las células no decoloradas (células muertas) y poder hacer un recuento en cámara de Neubauer y saber cuál es la concentración viable con que se está contando y si esta es óptima para ser utilizado como inoculo en la fermentación del Mosto de malta de cebada a nivel piloto. La Propagación de levaduras en la planta piloto de Cervecería es una actividad donde confluyen la formación de Ingeniero Químico en sinergia con la Microbiología Industrial para poder diseñar y controlar de manera óptima minimizando los riesgos de contaminación del cultivo celular propagando la Biomasa de levadura hasta alcanzar un volumen del 10% del volumen del mosto de malta de cebada a inocular con una concentración celular de 10-15x106 células vitales/mL para un óptimo proceso fermentativo del mosto de malta de cebada.

Determina el efecto de la inmovilización de Saccharomyces cerevisiae S-33 en soportes naturales preparados a partir de cáscara de toronja (Citrus máxima) y maní (Arachis hypogaea) para su aplicación en procesos de fermentación de cerveza. Para evaluar la performance de las levaduras inmovilizadas en ambos soportes se utilizó un diseño de bloques con arreglo factorial 22 y se evaluó la cinética de fermentación analizando varianzas en cuestión de rendimiento y productividad utilizando el programa MINITAB. Adicionalmente se realizaron experimentos en un birreactor airlift con mostos de 14 °Plato (1057g/l) y 20 °Plato (1083g/l) a 25±0.5 °C y un flujo de aire de 0.44 vvm utilizando ambos soportes. Se evaluó la cinética de fermentación en cada caso incluyendo la productividad y el rendimiento de etanol. Las cervezas producidas se evaluaron sensorialmente utilizando pruebas afectivas y descriptivas. Los resultados de inmovilización mostraron que, a las condiciones ensayadas, un gramo de soporte de toronja absorbió 4.08x 108 células mientras que, en el caso del soporte de maní, 0.72x108 células/gramos de soporte. Asimismo, la velocidad de consumo de azúcares en células inmovilizadas generó una producción de etanol de 0.50 g. etanol/g. azúcares reductores, y 0.43 g. etanol/g. azúcares reductores en células libres con mostos de malta de 14 °Plato (1057g/l); rendimientos de 0.50 y 0.42 g. etanol/g. azúcares reductores a 18 °C; y productividades de 0.245 y 0.330 g. etanol/Lh independientemente del tipo de soporte utilizado. Por otro lado, el tiempo de fermentación con mostos de malta de 14 °Plato (1057g/l) fue 3 días; mientras que fermentaciones con mostos de 20 °Plato (1083 g/L), 5 días. La productividad y rendimiento en fermentaciones realizadas en el birreactor airlift en soportes de toronja a 14 ºPlato (1057g/l) resultó 0.30 g. etanol/Lh; y 0.40 g. etanol/g. azúcares reductores respectivamente. Finalmente, en cuanto a tipo de soporte utilizado en lo que respecta a productividad se obtuvo un P>0.05; y un P<0.05 para el rendimiento en consideración al tipo de soporte utilizado. / Tesis