Polo del Conocimiento, Vol 8, No 9 (2023)

 

                                                                                  

 

Sustitución parcial de lúpulo (humulus lupulus) por semillas de cañamo (cannabis sativa ssp. sativa) en elaboración de cerveza artesanal tipo Brown Ale

 

Partial replacement of hops (humulus lupulus) with hemp seeds (cannabis sativa ssp. sativa) in the production of craft beer type Brown Ale

 

Substituição parcial de lúpulo (humulus lupulus) por sementes de cânhamo (cannabis sativa ssp. sativa) na produção de cerveja artesanal tipo Brown Ale

 

 

 

Renato Agustín Romero Corral I
renato.romero2483@utc.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-4599-7778
,Gabriela Stefanía Valladares II
gabrielavalladares@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-9660-4655
Gina Margarita Quinatoa Lema III
ginaquinatoa@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-8402-2677
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                       

 

Correspondencia: renato.romero2483@utc.edu.ec

 

Ciencias Técnicas y Aplicadas

Artículo de Investigación

  

* Recibido: 13 de agosto de 2023 *Aceptado: 30 de agosto de 2023 * Publicado:  21 de septiembre de 2023

 

  1. Magíster, Ingeniero Agroindustrial, Docente, Universidad Técnica de Cotopaxi, Latacunga, Ecuador.
  2. Ingeniera Agroindustrial, Universidad Técnica de Cotopaxi, Ecuador.
  3. Ingeniera Agroindustrial, Universidad Técnica de Cotopaxi, Ecuador

Resumen

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo principal evaluar la sustitución parcial de lúpulo (Humulus lupulus) por semilla de cañamo (cannabis sativa ssp. sativa) en la elaboración de una cerveza artesanal tipo Brown Ale. Se evaluó los parámetros fisicoquímicos de cinco tratamientos en combinación de diferentes concentraciones entre lúpulo y semillas de cáñamo, que incluye un testigo (100% lúpulo). Para la determinación del mejor tratamiento se analizaron las variables fisicoquímicas (pH, acidez, densidad y grado alcohólico) aplicando un diseño experimental de bloques completamente al azar (DBCA) con 3 repeticiones. El mejor tratamiento (25% lúpulo; 75% semillas de cáñamo)  no presentó diferencia significativa con respecto al tratamiento testigo en los parámetros fisicoquímicos anteriormente descritos. Posteriormente identificado al mejor tratamiento se realizaron los análisis físico químicos y microbiológicos requeridos por la norma INEN 22 62: 2013 (Bebidas Alcohólicas. Cerveza. Requisitos), en donde presentó los siguientes resultados: contenido alcohólico 3 °GL; acidez total 0,26%; carbonatación 2,6 L CO2/ L bebida; pH 4,13; hierro <0,25 mg/L; cobre <0,10 mg/L, zinc <0,20 mg/L; arsénico <0,005 mg/L, plomo <0,5 mg/L, y en el análisis microbiológico: el recuento de anaerobios mesófilos <10 UFC/mL; levaduras 8,8 x 104 UFC/mL; mohos <10 UFC/mL, valores que se encuentran dentro de los rangos establecidos en la norma.

Palabras Clave: Cerveza artesanal; Semillas de cáñamo; Lúpulo; Análisis fisicoquímico; Sensorial; Microbiológicos.

 

Abstract

The main objective of this research project is to evaluate the partial replacement of hops (Humulus lupulus) with hemp seed (cannabis sativa ssp. sativa) in the production of a craft beer type Brown Ale. The physicochemical parameters of five treatments were evaluated in combination of different concentrations between hops and hemp seeds, which includes a control (100% hops). To determine the best treatment, the physicochemical variables (pH, acidity, density and alcoholic strength) were analyzed applying a completely randomized block experimental design (DBCA) with 3 repetitions. The best treatment (25% hops; 75% hemp seeds) did not present a significant difference with respect to the control treatment in the physicochemical parameters described above. Subsequently, the best treatment was identified, the physical, chemical and microbiological analyzes required by the INEN 22 62: 2013 standard (Alcoholic Beverages. Beer. Requirements) were carried out, where the following results were presented: alcoholic content 3 °GL; total acidity 0.26%; carbonation 2.6 L CO2/ L drink; pH 4.13; iron <0.25 mg/L; copper <0.10 mg/L, zinc <0.20 mg/L; arsenic <0.005 mg/L, lead <0.5 mg/L, and in the microbiological analysis: the mesophilic anaerobe count <10 CFU/mL; yeasts 8.8 x 104 CFU/mL; molds <10 CFU/mL, values that are within the ranges established in the standard.

Keywords: Craft beer; Hemp seeds; Hop; Physicochemical analysis; Sensory; Microbiological.

 

Resumo

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é avaliar a substituição parcial do lúpulo (Humulus lupulus) pela semente de cânhamo (cannabis sativa ssp. sativa) na produção de uma cerveja artesanal tipo Brown Ale. Os parâmetros físico-químicos de cinco tratamentos foram avaliados em combinação de diferentes concentrações entre lúpulo e sementes de cânhamo, que inclui um controle (100% lúpulo). Para determinar o melhor tratamento, foram analisadas as variáveis ​​físico-químicas (pH, acidez, densidade e teor alcoólico) aplicando-se um delineamento experimental em blocos casualizados (DBCA) com 3 repetições. O melhor tratamento (25% de lúpulo; 75% de sementes de cânhamo) não apresentou diferença significativa em relação ao tratamento controle nos parâmetros físico-químicos descritos acima. Posteriormente, foi identificado o melhor tratamento, foram realizadas as análises físicas, químicas e microbiológicas exigidas pela norma INEN 22 62:2013 (Bebidas Alcoólicas. Cerveja. Requisitos), onde foram apresentados os seguintes resultados: teor alcoólico 3°GL; acidez total 0,26%; carbonatação 2,6 L CO2/L bebida; pH 4,13; ferro <0,25 mg/L; cobre <0,10 mg/L, zinco <0,20 mg/L; arsênico <0,005 mg/L, chumbo <0,5 mg/L, e na análise microbiológica: contagem de anaeróbios mesófilos <10 UFC/mL; leveduras 8,8 x 104 UFC/mL; moldes <10 UFC/mL, valores que estão dentro das faixas estabelecidas na norma.

Palavras-chave: Cerveja artesanal; Sementes de cânhamo; Saltar; Análise físico-química; Sensorial; Microbiológico.

 

 

 

Introducción

Según (Ferreyra, 2014), el proceso de la elaboración de cerveza en el mundo ha presentado un gran desarrollo puesto que en la preparación del producto se hace uso de diferentes variedades de materias primas como el maíz, cebada y entre otras especies, a su vez existen distintas presentaciones de la misma.

En Ecuador la cerveza desde su introducción ha mantenido una gran acogida, en la actualidad es una bebida tradicional, gracias a su gran popularidad y aceptación, es un producto en evolución. En la última década ha surgido una nueva tendencia de consumir cervezas artesanales, que son de mayor calidad y existen muchas variedades. (Chiquito, C & Hermenejildo,  2018).

Según (Vásconez, 2022) la cerveza artesanal es una actividad en auge en Ecuador, dado que ha desarrollado un crecimiento del 21% en los primeros seis meses de este año 2022 en comparación con el periodo del 2021, datos determinados por la Asociación de Cervecerías Artesanales del Ecuador (Asocerv). Actualmente, el país cuenta con 284 marcas registradas lo que representa que ha incrementado, pues antes de la pandemia eran 232 marcas. El crecimiento del sector se ha visto reflejado por un incremento progresivo de emprendimientos al mercado cervecero artesanal, intentando abrirse espacio en el mercado mediante estrategias de diferenciación, en aspectos como variedad de sabores, sustitución de materias primas e innovación de procesos de producción.

El Ecuador actualmente cuenta con un reglamento que contiene siete tipos de licencias para la producción, comercialización y exportación del cannabis no psicoactivo y cáñamo industrial, con una perspectiva que incentiva a la inversión (Revistalideres.ec., 2020). De acuerdo con (Fernández, 2019), las distintas partes de la planta del cáñamo pueden ser destinadas a la producción industrial alimenticia ya que se obtienen tres materias primas principales como las semillas, fibra y pulpa. Además, entre sus aportes para la salud se destaca que tienen un efecto protector ante enfermedades cardiovasculares ayudan a regular el azúcar en la sangre, contribuye al retraso del envejecimiento celular y mejoran la función del sistema inmunológico, así también las semillas de cáñamo son beneficiosas para combatir el cansancio, regula el tránsito intestinal entre otros.

 El impacto que busca lograr con el producto principalmente es aprovechar el valor que brinda nutricionalmente las semillas de cáñamo, y el aporte que genera al realizar la mezcla entre alcohol y cannabinoide (CBD) en el producto característico, su relevancia será obtener una mejor concentración tanto en el sabor como en el olor. Cabe resaltar, que el lúpulo y el cañamo son parte de la misma familia de plantas conocidas como Cannabaceae, ambas comparten compuestos botánicos similares que originan un perfil de sabor y aroma muy similares. Así pues, se puede hacer usos de esta materia prima juntas o en sustitución del mismo, es decir, del lúpulo por el cáñamo, en el procedimiento de cocción del producto (Greenbear, 2020).

El presente proyecto tiene como objetivo principal realizar la sustitución parcial del lúpulo por semillas de cañamo en la obtención de una cerveza artesanal tipo Brown Ale, para este fin se establecieron tratamientos a diferentes concentraciones de lúpulo y semillas de cáñamo, se realizó la evaluación de los parámetros fisicoquímicos (pH, acidez, densidad, concentración de alcohol) e identificar el o los tratamientos que no presenta diferencia estadísticamente significativa en comparación al tratamiento control (100% lúpulo) en los parámetros anteriormente descritos. El o los mejores tratamientos son analizados en parámetros fisicoquímicos y microbiológicos para ser comparados con la normativa INEN 22 62: 2013.

 

Materiales y métodos

Metodología para la obtención de la cerveza artesanal con semillas de cáñamo

Formulación Base

En la Tabla 1. Se describe la formulación base para la obtención de 3 litros de cerveza como volumen objetivo por cada tratamiento. 

Tabla 1. Formulación Base

MALTA

CANTIDAD

PORCENTAJE

Pale Ale

450 g

80 %

Crystal

30 g

10 %

Black

15 g

5 %

Chocolate

15 g

5 %

Total de MALTA

510 g

100 %

AGUA

4,2 L

LEVADURA (Ale)

1,8 g

LUPULOS

9 g

 

Formulación de tratamientos

En la Tabla 2. se hace referencia a las de concentraciones de lúpulo y semillas de cáñamo, para cada tratamiento.

Tabla 2. Formulación de tratamientos

LÚPULO

TRATAMIENTOS

100 %

75

50

25

0

L. Fuggle

6,75 g

5,0625 g

3,375 g

1,6875 g

0 g

L. Northern Brewer

2,25 g

1,6875 g

1,125 g

0,5625 g

0 g

CÁÑAMO

TRATAMIENTOS

0 %

25

50

75

100

0 g

2,25 g

4,5 g

6,75 g

9 g

Tratamiento

Los tratamientos experimentales aplicados dentro del estudio de investigación se presentan en la tabla 3.

Tabla 3. Tratamientos experimentales

TRATAMIENTOS

CONCENTRACIONES (%m/m)

Testigo T1

100 % Lúpulo + 0% Semillas de cáñamo

T2

75% Lúpulo + 25% Semillas de cáñamo

T3

50% Lúpulo + 50% Semillas de cáñamo

T4

25% Lúpulo + 75% Semillas de cáñamo

T5

0% Lúpulo + 100% Semillas de cáñamo

Las Variables de Estudio

              Variables fisicoquímicas: pH, acidez, densidad y grados alcohólicos.

              Variables sensoriales: Color, turbidez, olor, cuerpo, sabor.

 

Metodología de los análisis fisicoquímicos realizados.

pH

Para la determinación del pH de la cerveza se utilizó el método de ensayo establecido por la norma INEN 2 325, 2002.

Acidez total

Para la determinación de la acidez total se utilizó el método de ensayo por titulación con fenolftaleína establecido por la normativa (NTE INEN 2 323, 2002).

Densidad

Para la determinación de la densidad se utilizó un refractómetro con escalas duales: °Brix magnitud y la gravedad específica (SG) 0.001 Wort.

Grados alcohólicos

Para el ensayo de este parámetro se basó en la normativa NTE INEN 340 (Determinación del contenido de alcohol etílico) método del alcoholímetro de vidrio.

Diseño Experimental

Se tiene un diseño experimental  en el que se aplicó un diseño de bloques completamente al azar (DBCA), con 5 tratamientos que incluye el testigo (100% lúpulo). Cada uno de los tratamientos se realizó por triplicado teniendo un total de quince unidades experimentales. Los análisis físico químicos  corresponde a pH, densidad, acidez y grados alcohólicos. Para la determinación del mejor tratamiento se identificó el tratamiento que no presentó diferencia significativa con respecto al tratamiento testigo.

Análisis fisico químicos y microbiológicos

Al mejor tratamiento se realizaron los análisis fisicoquímicos y microbiológicos de acuerdo a la normativa (INEN 2262, 2013).

Capacidad antioxidante

La determinación de la actividad antioxidante se basa en retrasar la oxidación de un sustrato oxidable por medio de varios mecanismos como la quelación de radicales libres e interceptación de oxígeno libre. (Rioja, 2018)

Para evaluar la capacidad antioxidante de las muestras analizadas de cervezas se aplicó la técnica de FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power) el cual consisten en el poder que tiene una sustancia antioxidante para reducir el Fe3+ a Fe2+ que es menos antioxidante.

Finalmente se realizó el análisis de capacidad antioxidante del mejor tratamiento en comparación con el tratamiento testigo.

 

Análisis y discusión de los resultados

Análisis físico químicos

 

Los parámetros fisicoquímicos como el pH, acidez, densidad y grados alcohólicos, son evaluados con el objetivo de verificar que la sustitución realizada de lúpulo por semillas de cáñamo en sus diferentes concentraciones, no alteren o afecten los valores fisicoquímicos de la cerveza ya regidos por la norma técnica Ecuatoriana (INEN 2262, 2013), y así dar un grado favorable de aceptabilidad a la sustitución experimentada en esta investigación al tratamiento que no presente diferencias significativas con nuestro tratamiento testigo.

pH

Se presentan en la tabla 5 el análisis de varianza de pH.

Tabla 5. Análisis de varianza del pH

F.V.

SC

gl

CM

F

F. crítico

p-valor

Tratamientos

1,5653

4

0,3913

386,1842

3,8379

˂0,0001**

Repeticiones

0,0313

2

0,0156

15,4408

4,450

0,0018

Error

0,0081

8

0,0010

 

 

 

Total

1,6047

14

 

 

 

 

CV

0,7925

 

 

 

 

 

 

Dónde: F.V.= Fuente de variación; SC= Suma de cuadrados; gl= Grados de libertad; CM= Media de cuadramos; F= Factor calculado; F. crítico= Factor crítico; **= Altamente significativo; CV= Coeficiente de variación.

De acuerdo al análisis de varianza realizado indica, que el F calculado es mayor que el F crítico a un nivel de confianza del 95%, es decir que los tratamientos analizados presentan diferencia significativa en la evaluación del pH, por lo que se procede a realizar la prueba de Tukey para identificar los tratamientos que presentan o no diferencia significativa en comparación con el tratamiento testigo. La prueba de Tukey se presenta en la tabla 6.

Tabla 6. Prueba de Tukey de pH

Tratamientos

Medias

n

E.E

 

 

 

 

 

2

4,2667

3

0,0184

A

 

 

 

 

3

4,1933

3

0,0184

A

 

B

 

 

1

4,1400

3

0,0184

 

        B

C

 

4

4,1033

3

0,0184

 

C

 

5

3,3800

3

0,0184

 

D

 

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p>0,05)

De acuerdo con los resultados observados en la Tabla 6 la sustitución realizada en el estudio será aceptable cuando los tratamientos no presentan diferencia significativa, los tratamientos 3 (Cerveza: 50% lúpulo; 50% semillas de cáñamo) y 4 (Cerveza: 25% lúpulo; 75% semillas de cáñamo), no presentan diferencia significativa en comparación con el tratamiento testigo en el parámetro del pH, es decir aquellos tratamientos no son afectados por la sustitución parcial de semillas de cáñamo por lúpulo.

Kunze, 2006 menciona que los valores de pH menores de 4,4 permiten un sabor en la cerveza más refinado y ayudan a mejorar la estabilidad biológica, mientras que los valores que estén con un pH por debajo de 4,1 puede indicar la proliferación de bacterias productoras de ácido. Voguel, 2003 menciona que, el nivel que debe alcanzar de pH  una cerveza del tipo de fermentación alta como es la Brown Ale, es de 4,1 a 4,8.

Acidez total

Se presentan en la tabla 7 el análisis de varianza de acidez.

Tabla 7. Análisis de varianza de la acidez.

F.V.

SC

gl

CM

F

F. crítico

p-valor

Tratamientos

0,1459

4

0,0365

55,8265

3,8379

˂0,0001**

Repeticiones

0,0332

2

0,0166

25,4388

4,450

0,0003

Error

0,0052

8

0,0007

 

 

 

Total

0,1844

14

 

 

 

 

CV

10,4756

 

 

 

 

 

 

Dónde: F.V.= Fuente de variación; SC= Suma de cuadrados; gl= Grados de libertad; CM= Media de cuadramos; F= Factor calculado; F. crítico= Factor crítico; **= Altamente significativo; CV= Coeficiente de variación.

De acuerdo al análisis de varianza realizado indica, que el F calculado es mayor que el F crítico a un nivel de confianza del 95%, es decir que los tratamientos analizados presentan diferencia significativa en la evaluación de acidez, por lo que se realiza la prueba de Tukey para identificar los tratamientos que presentan o no diferencia significativa en comparación con el tratamiento testigo. La prueba de Tukey se presenta en la tabla 8.

 

Tabla 8. Prueba de Tukey al 0,05 para los tratamientos de la variable de acidez

Tratamientos

Medias

n

E.E

 

 

 

5

0,4333

3

0,0148

A

 

 

4

0,2167

3

0,0148

 

 B

 

1

0,2167

3

0,0148

B

 

2

0,2100

3

0,0148

 

 B

 C

3

0,1433

3

0,0148

C

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p>0,05)

De acuerdo con los resultados observados en la Tabla 8 se evidencia que el tratamiento 2  y el tratamiento 4, no presentan diferencia significativa en comparación con el tratamiento testigo por lo que se encuentran en el mismo grupo de homogeneidad (B) , es decir que las sustituciones de las semillas de cáñamo por el lúpulo no alteran la acidez en estos tratamientos de acuerdo a sus concentraciones utilizadas.

Valores similares fueron reportados de la investigación de Bandonill y Sanchez (2012) presentando valores finales de 0,22 y 0,24 (% m/m) en la elaboración de cerveza artesanal, valores diferentes reportan Torres y Bohórquez, (2017) que oscilan entre 0,1513-0,1739 % g ácido láctico /100 g de muestra.  Los valores reportados están dentro del rango de aceptación mencionado por la normativa (INEN 2262, 2013), estos valores no exceden el máximo permitido que es del 0,3 % (m/m) expresado como ácido láctico de la acidez en cervezas.

Densidad

Se presentan en la tabla 9 el análisis de varianza de densidad.

F.V.

SC

gl

CM

F

F. crítico

p-valor

Tratamientos

0,0001

4

2,8E-05

1,9624

3,8379

0,1935 ns

Repeticiones

4,70E-05

2

2,6E-05

1,6404

4,450

0,2529 ns

Error

0,0001

8

1,4E-05

 

 

 

Total

0,0003

14

 

 

 

 

CV

0,3669

 

 

 

 

 

Tabla 9. Análisis de varianza del parámetro densidad.

Dónde: F.V.= Fuente de variación; SC= Suma de cuadrados; gl= Grados de libertad; CM= Media de cuadrados; F= Factor calculado; F. crítico= Factor crítico; **= Altamente significativo; CV= Coeficiente de variación.

De acuerdo datos obtenidos en la tabla 9 no se presentan diferencia significativa en la evaluación de la densidad, por lo tanto los diferentes niveles de lúpulo y semillas de cáñamo no influyen en este parámetro.  Los valores oscilan del más bajo con una densidad de 1,0227 g/ml perteneciente al tratamiento 5 hasta el más alto de 1,0307 g/ml del tratamiento 2, sin embargo los tratamiento que más se acercan al valor del tratamiento testigo (1,024 g/ml) está el tratamiento 3 y 4 con valores de 1,027 g/ml ambos tratamientos.

Los datos obtenidos presentan similitud con datos reportados por (Adenuga et al, 2010) en la investigación de uso de hojas de vegetales amargos como sustituto del lúpulo da un valor de densidad final entre 1,014  a 1,040 g/mL. No obstante (Klemp F. , 2016) en la elaboración de una cerveza tipo Brown Ale la densidad final óptima debe estar entre 1,010 a 1,017 g/ml, mientras que (Tirado & Salazar, 2018 ) mencionan que para  Gigliarelli (2016) la densidad final consistente de una cerveza debe estar en un rango de 1,006 a 1,030 g/ml.

Grados alcohólicos

Se presentan en la tabla 9 el análisis de varianza de grados alcohólicos.

Tabla 9. Análisis de varianza de parámetros grados alcohólicos.

F.V.

SC

gl

CM

F

F. crítico

p-valor

Tratamientos

1,7467

4

0,4367

5,6223

3,8379

0,0187

Repeticiones

2,3520

2

1,1760

15,1416

4,450

0,0019

Error

0,6213

8

0,0777

 

 

 

Total

4,7200

14

 

 

 

 

CV

6,4811

 

 

 

 

 

 

Dónde: F.V.= Fuente de variación; SC= Suma de cuadrados; gl= Grados de libertad; CM= Media de cuadrados; F= Factor calculado; F. crítico= Factor crítico; **= Altamente significativo; CV= Coeficiente de variación.

De acuerdo al análisis de varianza realizado indica, que el F calculado es mayor que el F crítico a un nivel de confianza del 95%, es decir que los tratamientos analizados presentan diferencia significativa en la evaluación de los grados alcohólicos, por lo que se realiza la prueba de Tukey para identificar los tratamientos que presentan o no diferencia significativa en comparación con el tratamiento testigo. La prueba de Tukey se presenta en la tabla 10

Tabla 10. Prueba de Tukey al 0,05 para los tratamientos de la variable grados de alcohol.

Tratamientos

Medias

n

E.E

 

 

2

4,87

3

0,1609

A

 

1

4,33

3

0,1609

A

B

4

4,30

3

0,1609

A

B

3

4,20

3

0,1609

A

B

5

3,80

3

0,1609

B

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p>0,05)

 

Se puede evidenciar en la tabla 10, que los tratamientos no presentan diferencia significativa  con respecto al tratamiento testigo (AB). El tratamiento 2 presenta un mayor grado alcohólico y el tratamiento 5 una menor presencia de grados alcohólicos, según (Suárez M. , 2013) la mayor cantidad de alcohol en cerveza se presenta cuanto más denso sea el mosto, esta afirmación se comprueba al hacer relación la densidad del tratamiento 2 quien también presenta valores de densidad más altos, mientras que el tratamiento 5 presenta valores más bajos de contenido de grado alcohólico. Por otra parte, los tratamientos identificados en el grupo homogéneo con las letras en común AB no presentan diferencia significativa con el valor de los grados alcohólico del tratamiento testigo, estos son el tratamiento 4 y 3, sin embargo, el tratamiento que más se acerca al valor del tratamiento testigo, es el tratamiento 4.  Adicional los datos obtenidos de grados alcohólicos se asemejan a los grados alcohólicos que (Klemp F. , 2016) menciona son el rango óptimo para una cerveza tipo Brown Ale va de 4 - 4.6%. Se determinó como mejor tratamiento al T4 (Cerveza: 25% Lúpulo; 75% semillas de cáñamo) al no presentar diferencia significativa con respecto al tratamiento testigo en todos los parámetros físico químicos evaluados.

Análisis fisicoquímicos y microbiológicos del mejor tratamiento

Parámetros fisicoquímicos

Se presenta en la tabla 11 los parámetros fisicoquímicos del mejor tratamiento

Tabla 11. Resultados fisicoquímicos realizados al mejor tratamiento

PARÁMETROS

RESULTADO

UNIDAD

MÉTODO DE ANÁLISIS INTERNO

MÉTODO DE ANÁLISIS DE REFERENCIA

ESPECIFICACIONES

NTE INEN 2262: 2013

MIN

MAX

Contenido alcohólico a 20° C

3

°GL

MIN-06

NTE INEN 340:2016 (Método alcoholímetro vidrio)

1,0

10,0

Acidez total

0,26

% (Ac. Láctico)

MIN-163

NTE INEN 2323:2002/ Volumetría

-

0,3

Carbonatación

2,6

L CO2/L bebida

MFQ-507

Gravimetría

2,2

3,5

pH

4,13

(T: 20.0 °C) Unidades de pH

MFQ-18

NTE INEN 2325:2002/ Electrometría

3,5

4,8

Contenido de hierro

<0,25

mg/L

MFQ-476

SM, Ed. 23, 2017, 3111B-Fe / Espectrofotometría de AA por llama aire acetileno

-

0,2

Contenido de cobre

<0,10

mg/L

MFQ-82

SM, Ed. 23, 2017, 3111B-Cu / Espectrofotometría de AA por llama aire acetileno

-

1,0

Contenido de zinc

<0,20

mg/L

MFQ-95

SM, Ed.23, 2017, 3111B-Zn/ Espectrofotometría AA por llama aire acetileno

-

1,0

Contenido de arsénico

<0,005

mg/L

MFQ-106

AOAC 986.15/ Absorción Atómica

-

0,1

Contenido de plomo

<0,5

mg/L

MFQ-102

AOAC 999.11/ Absorción Atómica

-

0,1

Ceniza

0,24

%

MFQ-03

AOAC 923.03/ Gravimetría, directo

-

-

Fuente: (Multianalítyca S.A, 2023)

1 mg/dm3= 1 mg/L

Los resultados obtenidos del mejor tratamiento de la cerveza artesanal tipo Brown Ale son comparados con los parámetros fisicoquímicos requeridos por la normativa NTE INEN 2262: 2013, en cuanto a contenido alcohólico, pH, acidez y carbonatación, los cuales se encuentran dentro del rango establecido. En el contenido de ceniza presenta valores de 0,24%, con respecto a esta determinación  (Medina, et al., 2018) menciona que una cerveza artesanal contienen en promedio 2,43% de cenizas. Los análisis de los metales pesados el contenido de hierro, cobre, zinc, arsénico se constata que presentan valores de acuerdo a lo permitido dentro de la normativa INEN 2262: 2013, a excepción del plomo, sin embargo de acuerdo a normas internacionales tales como (NOM-199-SCFI-2017, 2017)  especifica un límite máximo de contenido de plomo  de 0,5 mg/l,. Deduciendo así que el mejor tratamiento (T4) analizado de la cerveza artesanal Brown Ale presenta características físico químicas favorables para su aceptación de calidad.

Parámetros Microbiológicos

Se presenta en la tabla 12 los resultados del análisis microbiológico del mejor tratamiento.

Tabla 12. Resultados microbiológicos realizados al mejor tratamiento.

PARÁMETR

OS

RESULTADO

UNIDAD

MÉTODO DE ANÁLISIS INTERNO

MÉTODO DE ANÁLISIS DE REFERENCIA

ESPECIFICACIONES

NTE INEN 2262: 2013

MIN

MAX

Recuento de anaerobios mesófilos

<10

UFC/mL

MMI-13

Anaerobic Brewer / REP.

-

10

*Recuento de levaduras

8.8 x 10⁴

UFC/mL

MMI-02

AOAC 997.02/ Petrifilm

-

10

Recuento de mohos

<10

UFC/mL

MMI-02

AOAC 997.02/ Petrifilm

-

10

Fuente: (Multianalítyca S.A, 2023)

*= No cumple con las especificaciones establecidas en la norma NTE INEN 2262:2013.

De acuerdo con el análisis microbiológico realizado al mejor tratamiento se obtuvo el recuento de anaerobios mesófilos y el recuento de mohos con un valor <10 UFC/mL, por lo que la cerveza elaborada cumple con estos requisitos de calidad según la normativa NTE INEN 2262:2013 quien menciona que no debe sobrepasar el MAX de 10 UFC/cm3. Entre otro de los parámetros microbiológicos se analizó al recuento de levaduras la misma que no cumple con las especificaciones solicitadas por la normativa debido a que excede del rango permitido, esto puede deberse por el proceso de filtración, ya que la cerveza artesanal usualmente no se filtra y es normal la presencia de levadura en el fondo de la botella. En el estudio de análisis de recuento de levaduras según (Castro E. , 2018) menciona que los resultados obtenidos en su investigación presentan una media de 1,3 x 107 UP/cm3 en las cervezas negras, por otro lado (Fuentes & Fuentes, 2014) en la investigación realizada sobre “Obtención de cerveza artesanal, tipo Ale oscura” obtienen un resultado de recuento de levaduras de 1.4 x106 UFC/ml. Además, desde el punto de vista de (Suárez , et al., 2016) determina que la levadura Saccharomyces cerevisiae es apta para el consumo humano, aprobada como aditivo alimentario. Para obtener una cerveza artesanal con un mayor rendimiento libre de levaduras se debe optimizar el proceso de filtración. (AINIA, 2020).

Análisis de capacidad antioxidante

La determinación de la actividad antioxidante se basa en retrasar la oxidación de un sustrato oxidable por medio de varios mecanismos como la quelación de radicales libres e interceptación de oxígeno libre. (Rioja, 2018)

Para evaluar la capacidad antioxidante de las muestras analizadas de cervezas se aplicó la técnica de FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power) el cual consisten en el poder que tiene una sustancia antioxidante para reducir el Fe3+ a Fe2+ que es menos antioxidante. 

En la Tabla 36, se muestran los resultados obtenidos del análisis del parámetro

Tabla 36. Actividad de capacidad antioxidante.

Capacidad antioxidante en la cerveza Brown Ale

Muestra:

Técnica:

Resultado:

Unidad:

Testigo

FRAP

482,71

 Fe2+/g

Mejor tratamiento

FRAP

323,12

 Fe2+/g

El análisis de este parámetro da como resultado una capacidad antioxidante de 482,71  Fe2+/g al tratamiento testigo y al mejor tratamiento de 323,12  Fe2+/g, por lo tanto la cerveza en sus diferentes concentraciones de lúpulo y semillas de cáñamo incrementan la capacidad antioxidante del organismo.

La cerveza testigo y el mejor tratamiento presentan compuestos con propiedades antioxidantes, debido a la presencia de los polifenoles y flavonoides que se encuentran en la composición del lúpulo, cebada y cáñamo, estos compuestos son los que actúan como antioxidantes. (Peralta , 2020).

 

Conclusiones

·         El tratamiento 4 correspondiente a 75% semillas de cáñamo: 25% lúpulo  fue determinado como mejor tratamiento dado que no presentó diferencia estadística significativa comparado con el tratamiento testigo en los parámetros fisicoquímicos evaluados (pH, acidez, densidad, grados alcohólicos) lo que permite evidenciar que la sustitución es viable.

·         Los análisis físicoquímicos y microbiológicos de todos los parámetros requeridos por la INEN 2262: 2013 realizados al mejor tratamiento evidencia que los resultados del pH, acidez, carbonatación y contenido alcohólico cumplen con los rangos de aceptación según la normativa al igual que la presencia de los metales pesados, a excepción del plomo, el cual supera mínimamente el límite superior permitido, mientras que en los análisis microbiológicos el recuento de anaerobios y mohos se encuentra dentro de los límites especificados por la normativa, a excepción del recuento de levaduras el cual presenta un valor de 8.8x104 UFC/ml, lo que permite recomendar una revisión en las operaciones de filtrado de la cerveza.

 

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