"PROCESO PARA LA ELABORACIóN DE UNA BEBIDA ALCOHóLICA, TIPO

CERVEZA, A BASE DE AGAVE"

CAMPO TéCNICO DE LA INVENCIóN

La presente invención aplica al campo técnico o esfera de Ia tecnología de Ia industria alimenticia, específicamente al campo de las bebidas alcohólicas, y se trata del proceso para elaborar una nueva bebida fermentada elaborada mayoritariamente a partir de los azúcares de plantas pertenecientes a Ia familia de las Agaváceas y al género de los Agave L., particularmente aquellas de Ia especie Agave tequüana A. Weber, Esta bebida ofrece una aplicación industrial al ser, ante todo, una alternativa para el consumo humano representando, al mismo tiempo, una nueva opción para el aprovechamiento de este tipo de plantas.

Las características del nuevo producto derivado del proceso aquí presentado hacen que sea apto para el consumo humano y atractivo para el consumidor debido a que cuenta con características organolépticas similares a las de Ia cerveza tradicional de malta, pero además contiene inulina. Existe evidencia científica de que Ia inulina es un importante nutracéutico prebiófico debido a que se fermenta en el intestino grueso, generando metabolitos que previenen el cáncer de colon y bajan el colesterol sanguíneo. Estas propiedades hacen factible Ia demanda del producto, Ia que consecuentemente coadyuva a resolver Ia problemática de comercialización de plantas de Ia especie Agave tequilana A. Weber, Ia cual muchas veces se agudiza al existir un desequilibrio entre su disponibilidad y su consumo.

Actualmente el uso de plantas del género de los Agave L., particularmente de las de Ia especie Agave tequilana A. Weber ha sido limitado, y su destino ha estando principalmente ligado a Ia producción de bebidas destiladas de alta graduación (bebidas espirituosas), y su aprovechamiento en otro tipo de productos puede considerarse marginal.

OBJETO DE LA INVENCIóN

Esta invención se refiere, por un lado, a Ia creación de una bebida fermentada de baja graduación alcohólica, tipo cerveza, que se elabora a base de plantas pertenecientes a Ia familia de las Agaváceas y al género de los Agave L., conocidas comúnmente como Agaves, y que presenta características organolépticas similares a las de Ia cerveza tradicional de malta. Asimismo, esta invención también se refiere al proceso para Ia elaboración de dicha bebida.

Este nuevo producto, denominado "Cerveza de Agave", se elabora basándose en algunas etapas del proceso de producción de Ia cerveza tradicional de malta, que se combinan con otras etapas diferentes a las utilizadas en el proceso cervecero y que son resultado de una actividad inventiva. La diferencia más novedosa entre el proceso de Ia cerveza tradicional de malta y el proceso de Ia "Cerveza de Agave" es que los azúcares fermentabfes de los cuales se elabora Ia segunda provienen mayoritariamente de las plantas conocidas como Agaves, particularmente de Ia especie Agave tequilana A. Weber, en lugar de ser extraídos de Ia malta de cebada (Hordeum vulgare) o de otros cereales refinados o sus almidones. Los demás ingredientes con los que se elabora Ia "Cerveza de Agave" también son los ingredientes básicos de Ia cerveza tradicional de malta, a saber, lúpulo (Humulus fupulus), agua y levadura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Desde tiempos ancestrales y hasta principios del siglo XX el pulque fue una de las bebidas alcohólicas más populares de México. Esta bebida se obtiene a partir de Ia fermentación del aguamiel o jugo del maguey, planta que, al igual que el Agave tequilana A. Weber, pertenece a Ia familia de las Agaváceas.

El procedimiento tradicional y conocido para Ia producción de pulque consiste en recoger el aguamiel del maguey y colocarlo en un recipiente, generalmente de cuero, en el cual inicia Ia fermentación provocada por Ia flora natural de dicho producto. Este líquido se trasvasa posteriormente a tinas de

fermentación, generalmente también de cuero, en las cuales continúa el proceso de fermentación natural. Conforme Ia fermentación avanza, ésta es controlada por catadores que vigilan Ia viscosidad, el sabor y otras propiedades organolépticas para determinar el momento de suspender el proceso. Una vez hecho Io anterior, el pulque se envasa en barriles de madera para distribuirse a los expendios conocidos como pulquerías.

El pulque tiene un olor muy penetrante y una consistencia blanca y espesa, las cuales son características muy particulares de Ia bebida. El pulque se puede "curar", es decir, se Ie puede dar sabor agregándole otros ingredientes como pina, cacahuate, apio, limón, naranja, atole, etc.

La viscosidad y el mal olor del pulque hicieron que, a partir de los años veintes del siglo pasado, Ia bebida fuera considerada por algunos como desagradable y antihigiénica. Durante Ia presidencia de Lázaro Cárdenas del Río

(1934-1940) se organizaron campañas antialcohólicas que incidieron en el decline del consumo del pulque por parte del grueso de fa población.

Hoy en día el mercado del pulque es limitado, no tanto por Ia materia prima de Ia cual se produce, sino porque su proceso de elaboración hace que sus características organolépticas (consistencia, aroma, sabor, etc.) no sean del agrado de Ia mayoría de los consumidores de bebidas fermentadas de baja graduación. Sin embargo, el pulque es Ia versión más conocida de una bebida fermentada cuyo origen son las plantas pertenecientes al género de los Agave L.

El proceso de producción de bebidas desfiladas de Agave

A pesar del decline en Ia popularidad del pulque, Ia cultura de Ia elaboración de bebidas a base de plantas de Agave no ha desaparecido en México sino que, más bien, se ha refinado para desarrollar bebidas destiladas (de alta graduación alcohólica), como el Tequila, el Mezcal o el Bacanora.

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La Figura 1 ilustra los pasos básicos, ampliamente conocidos, del proceso general de producción de Tequila, que es Ia más popular de las bebidas destiladas de plantas de Agave.

Para Ia producción de Tequila, se utiliza un mosto que se obtiene a través de dos métodos alternativos ampliamente conocidos: a) cocción de las cabezas de Agave tequilana A. Weber en hornos o autoclaves, seguida de Ia extracción de sus azúcares con Ia ayuda de molinos y su dilución en agua; o b) extracción en crudo de los carbohidratos de las cabezas previamente desgarradas del Agave tequilana A. Weber y su dilución en agua, con Ia ayuda de un difusor, para después cocer el líquido. Estas técnicas de obtención de los azúcares fermentabies en un mosto generan diferencias significativas de éste con el aguamiel que se utiliza para Ia elaboración del pulque.

El mosto para producir Tequila es posteriormente fermentado para generar un líquido con contenido alcohólico, el cual se destila en dos ocasiones para incrementar su porcentaje de alcohol y separar (as sustancias volátiles deseadas de las no deseadas. Si se quiere, Ia bebida resultante se puede madurar en barricas o pipones para que adquiera características de Ia madera y, finalmente, se envasa.

Las técnicas que utiliza Ia industria tequílera para obtener el mosto actualmente no se aplican en los procesos productivos de ninguna bebida que se elabore mayoritariamente de Agave que sea fermentada pero no destilada. Como se ha dicho antes, las bebidas fermentadas de Agave que actualmente se comercializan se basan en el procesamiento de un aguamiel y no en el de un mosto. Utilizar las técnicas aplicadas en Ia industria tequilera para generar un mosto que sea Ia base de una bebida fermentada, en lugar de elaborar dicha bebida a partir de un aguamiel, debe considerarse una actividad inventiva.

La cerveza tradicional de malta

A partir de principios del siglo XX Ia cerveza tradicional de malta se populariza en México como alternativa al pulque. Algunos de los factores que apoyaron Ia aceptación de Ia cerveza por encima del pulque fueron su reconocimiento como "rigurosamente higiénica", "moderna" e incluso se afirmaba que tenía atributos "alimenticios" y "terapéuticos".

Una de las principales diferencias entre el pulque y Ia cerveza tradicional de malta es Ia materia prima de Ia cual se obtienen los azúcares fermentables. El primero se elabora de una planta perteneciente a Ia familia de las Agaváceas, mientras que Ia segunda se elabora, en Ia mayoría de los casos, a partir de cereales malteados o germinados, principalmente Ia cebada.

Por otro lado, en el caso de Ia cerveza de malta, el lúpulo es un ingrediente principal que, sin embargo, no se utiliza en Ia producción del pulque. El lúpulo genera el sabor amargo característico de las cervezas de malta.

Ef proceso de producción de cerveza de malta, que es mucho más complejo que el proceso de producción de pulque, también es diferente del proceso de producción de Tequila. El proceso de producción de cerveza de malta se describe en Ia Figura 2 y sus etapas, ampliamente conocidas, comienzan a partir de generar Ia malta de un cereal (principalmente cebada), molerla y macerarla para obtener un mosto que contenga los azúcares fermentables, el cual se cuece adicionándole el lúpulo. El líquido resultante, conocido como mosto aromatizado (en inglés llamado "wort"), se enfría para llevarlo a una temperatura que permita (a multiplicación y desarrollo de Ia levadura. Una vez enfriado, se inocula Ia cepa de levadura Ia cual producirá Ia fermentación que transformará gran parte de los azúcares en alcohol y dióxido de carbono (CO ₂ ). Finalizada Ia fermentación, el líquido es sometido a procesos de envejecimiento y filtrado para finalmente ser envasado. En caso de ser necesario, antes de envasar el producto se Ie puede incorporar CO ₂ adicional.

La producción de nuevos tipos de cerveza

En Ia actualidad Ia cerveza de malta se consolida como una de las bebidas alcohólicas más populares del mundo. Su aceptación ha traído como consecuencia el desarrollo de una gran cantidad de variantes basadas siempre en los mismos ingredientes: levadura, lúpulo, agua y malta, que en Ia mayoría de las ocasiones se puede complementar con adjuntos cerveceros, es decir, fracciones refinadas de cereales que se utilizan como fuente de carbohidratos, principalmente almidón, que son desdoblados a azúcares fermentables y dextrinas durante el proceso de maceración.

Sin embargo, recientemente también han surgido nuevos productos denominados "cerveza", que no se elaboran utilizando Ia mafta de un cereal, sino que se derivan principalmente de Ia fermentación de azúcares provenientes de otro tipo de materias primas. Es posible encontrar por ejemplo, cerveza de leche, inventada por un granjero francés, según Io reportó el 9 de septiembre de 2005 el diario Maif & Guardian en su página de Internet (http://www.mq.co.za). y que ya se produce en China, según Io informado el 23 de abril de 2003 en Ia página de Internet del diario People's Daily (http://engfish.people.com.cn): o cerveza de café, recientemente inventada por una subsidiaria de Ia compañía Nestlé, según se publicó el 1 de noviembre de 2005 en Ia página de Internet de NewScientist.com (http://www.newscientist.com) y para Ia cual existe en Ia Organización Mundial de Ia Propiedad Intelectual una solicitud de patente bajo el número PCT/EP2004/009529 con el títuto "Bebida Fermentada de Café" y que se refiere a una bebida elaborada a partir de café y que, una vez lista para su consumo, tiene Ia apariencia de una cerveza tradicional con buena capacidad espumante; o finalmente Ia cerveza de raíz, ampliamente conocida en varios mercados mundiales, incluido México, que a pesar de no compartir muchas de las características de las cervezas tradicionales de malta, es denominada "cerveza".

Hasta el momento no existe ninguna bebida fermentada mayoritariamente de azúcares de plantas de Agave que cuente con las características organolépticas típicas de Ia cerveza tradicional de malta. Por esta razón, una

"Cerveza de Agave" y su proceso de producción son una invención, ya que generan un producto novedoso que se obtiene aplicando ciertas modificaciones al proceso ya conocido por el cual se produce Ia cerveza tradicional de malta. Las modificaciones se refieren principalmente a Ia forma en que se obtiene y formula el mosto, pero también incluyen cambios en ciertos parámetros de producción, los cuales son resultado de una actividad inventiva que permite desarrollar un producto con una importante aplicación industrial.

De Ia bibliografía existente se desprende que en Ia actualidad existen otros productos elaborados a partir de plantas pertenecientes a Ia familia de las

Agaváceas para los cuales se ha solicitado Ia protección a través de una patente.

En México existe fa patente identificada con el número MX231037, titulada

"Proceso para Ia fabricación de bebida alcohólica a partir dei henequén (Agave fourcroydes)" y que presenta un método para aprovechar el jugo de las pinas de henequén para elaborar una bebida alcohólica. También existe en este país el certificado de invención número MX7727, titulado "Procedimiento microbiológico mejorado para preparar una bebida a base de aguamiel esterilizado", que establece un procedimiento para elaborar también una bebida alcohólica pero a partir de aguamiel esterilizado. En ambos casos, sin embargo, los productos obtenidos no presentan las características organolépticas de una cerveza lupulada como en el caso de Ia presente solicitud, y en Ia producción de aquellas bebidas no se requieren algunos de los procesos que se presentan en esta invención.

Por otro lado, a nivel internacional, existe en Ia Oficina Europea de

Patentes Ia patente número EP 1 063285 B1, otorgada el 04 de febrero de 2004, titulada "Proceso para Ia preparación de una bebida tipo cerveza", que describe un proceso para elaborar una bebida alcohólica con las características de una cerveza pero a partir de un jarabe de glucosa basado en almidones. Sin embargo, a diferencia de Ia presente solicitud, aquella no indica que Ia materia prima necesaria para obtener Ia mayoría de los azúcares fermentables debe ser una planta perteneciente a Ia familia de las Agaváceas. Además de que el proceso de elaboración descrito en ambas solicitudes es diferente.

Es pertinente también mencionar que comercialmente es posible encontrar cervezas adicionadas con azúcares de Agave. Uno de los casos más conocidos es Ia comercializada bajo ía marca Tequiza", sin embargo, como en los caso de las invenciones anteriores, queda absolutamente claro que tanto el producto como el proceso para Ia elaboración de dicha cerveza son diferentes a los presentados en esta solicitud de patente.

Por Io anterior, solicito protección, a través del otorgamiento de Ia patente correspondiente, a Ia invención que consiste en el proceso para Ia elaboración de una bebida alcohólica, tipo cerveza, a base de Agave.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

La sustitución de Ia materia prima fermentable es Ia diferencia principal entre esta nueva "Cerveza de Agave" y Ia cerveza tradicional de malta. Sin embargo, Ia simple sustitución de Ia materia prima no es suficiente para obtener un producto final con aplicación industria. La obtención de Ia "Cerveza de Agave" depende de (a aplicación de ciertos cambios al proceso conocido de elaboración de cerveza tradicional de malta, así como Ia modificación de algunos parámetros en ciertas etapas del proceso que sí son comunes. Las modificaciones, tanto en etapas como en parámetros, así como Ia sustitución de Ia materia prima principal son el resultado de una actividad inventiva que permite que el producto final cuente con una verdadera aplicación industrial.

En el caso de Ia "Cerveza de Agave", además del mosto que contiene los azúcares fermentables mayoritariamente de Agave y el agua, también se utiliza los otros ingredientes básicos de Ia cerveza tradicional de malta: levadura y lúpulo (o extracto de este). El cambio de Ia fuente principal de azúcares fermentables permite obtener un producto novedoso que, como ya se ha mencionado, es apto y atractivo para el consumidor, por Io que, además de ofrecer una aplicación industrial, incrementa Ia posibilidad de comercialización de las plantas de Agave que se cultivan en nuestro país.

La Figura 3 describe, de manera general, el proceso necesario para Ia elaborar y obtener Ia "Cerveza de Agave". Este proceso es diferente al proceso para Ia elaboración de Ia cerveza tradicional de malta. Los pasos utilizados en este último proceso para generar el mosto no son eficientes cuando se trata de obtener un mosto de Agave. Asimismo, de utilizarse aguamiel en lugar de mosto, como es el caso en otras bebidas fermentadas de Agave como el pulque, existiría el inconveniente de que el producto no presentaría fas características organolépticas arriba descritas que son claramente representativas de Ia mayoría de las cervezas tradicionales. Por Io tanto, derivado de una actividad inventiva, se concluye que para elaborar Ia "Cerveza de Agave" es necesario obtener el mosto con mayoría de azúcares fermentables provenientes de plantas de Agave utilizando los procesos típicos de extracción de mosto que actualmente aplica Ia industria tequilera como paso inicial en Ia elaboración de bebidas destiladas. Alternativamente, debido a Ia existencia de un incipiente mercado de miel de Agave, el mosto también puede obtenerse a través de Ea dilución de dichas mieles. Es decir, para producir una "Cerveza de Agave" es necesario incorporar al proceso etapas que no se han utilizado nunca en Ia elaboración de una cerveza tradicional de malte.

Una obvia diferencia entre los mostos de malta y adjuntos cerveceros tipo

Lager y Ale y el mosto de Agave es que en los primeros Ia actividad amilolítica de Ia malta produce dos grupos de azúcares: las dextrinas y los azúcares fermentables donde destaca principalmente Ia maltosa, mientras que en el mosto de Agave Io que se obtiene son principalmente azúcares fermentables y fibra soluble no fermentable del tipo de fructo oligosacáridos, Ia cual es considerada como prebiótica y nutracéutica.

Aproximadamente el 75% de los azúcares totales en un mosto de Agave son fermentables. El resto de los azúcares se compone de otros carbohidratos no fermentables, principalmente fibra soluble e inulina. Lo anterior se desprende del análisis nutrimental de un producto elaborado a partir de un mosto con una concentración cercana a 9°Brix. El análisis mostró que, una vez finalizada Ia

fermentación y concluido el proceso de elaboración, Ia fibra sofuble presente en el producto era de poco más del 2%.

El primer paso para Ia elaboración de Ia "Cerveza de Agave" consiste en formular el mosto, diluyendo los azúcares extraídos mayoritariamente de plantas de Agave en agua, ya sea potable o de manantial, como es característico en cervezas de fermentación en fondo (también conocidas como tipo Lager), o de fermentación en superficie (también conocidas como tipo Ale) en las cuales Ia composición de sales carbonatadas y de otros tipos es de mucha importancia en Ia calidad del producto terminado.

Este mosto debe tener una concentración de azúcares totales de entre un 6% (una densidad aproximada de 1.022) y un 20% (una densidad aproximada de 1.081), medido a 20 ⁰ C.

El mosto debe filtrarse utilizando los procesos y técnicas que típicamente utiliza Ia industria cervecera, con el objeto de separar el líquido filtrado de los sólidos retenidos, facilitando así el proceso de fermentación y permitiendo que se genere un producto con Ea transparencia y claridad definida en los parámetros de calidad del producto.

Durante Ia formulación del mosto de Agave también se incluye una actividad clave consistente en ajusfar el pH del líquido para reducir su acidez. De manera natural, un mosto de Agave presenta un pH que se sitúa entre 3.0 y 3.9. Este rango es diferente al pH de un mosto tradicional de malta que comúnmente se sitúa entre 5.1 y 6.0. Por tanto, de seguir el proceso conocido de producción de cerveza tradicional de malta utilizando el mosto de Agave y sin atender a Ia corrección de Ia acidez, el resultado sería un producto final con un pH inferior a 4.0, Io que Io significa que sería demasiado ácido para tener un verdadero potencial de aplicación industrial. Si al mosto de Agave no se íe ajusta el pH, por un lado Ia levadura que se inocule no encontrará las condiciones más adecuadas para llevar a cabo una fermentación eficiente y maximizar Ia producción de alcohol y, por otro, el producto final resultaría con un sabor marcadamente más

ácido que el de las cervezas que actualmente existen en el mercado y que se elaboran de otras materias primas. Sustituir simplemente los azúcares de cereales por azúcares de Agave no permite asumir, de manera obvia, que se obtendrá una "Cerveza de Agave".

Por tanto, resultado de Ia actividad inventiva ligada a este producto, se concluye que es necesario que al momento de preparar el mosto se garantice que su pH se sitúe por encima de 4.0, preferentemente entre 4.0 y 6.0, para reducir Ia acidez del producto final y facilitar una mejor fermentación, pudiéndose lograr Io anterior a través del pH del agua o mediante Ia incorporación de algún álcali que ajuste el pH, como hidróxido de potasio, hidróxido de sodio o hidróxϊdo de calcio, preferentemente este último. La concentración de álcali a incorporar en el mosto estará determinada por su valor inicial de pH y el pH que se desee alcanzar. A manera de ejemplo, en un mosto cuyo pH original era de 3.8 se añadió hidróxido de calcio con una concentración mofar de 0.0152 para producir un mosto con un pH de 5.6, situándolo por encima del valor de 4.0 recomendado como mínimo.

Una vez obtenido el mosto de Agave, éste es sometido al proceso conocido de elaboración de Ia cerveza tradicional de malta, aplicando algunas modificaciones en ciertas etapas posteriores, con relación a Io que está definido para producir una cerveza tradicional de malta.

Al mosto de Agave, contenido en un recipiente resistente a Ia temperatura y cerrado pero no herméticamente, se Ie aplica calor preferentemente haciendo circular vapor de agua a través de un serpentín instalado dentro del recipiente y en contacto con el mosto, para llevar el líquido a una temperatura mínima de 82

⁰ C y de hasta 100 ⁰ C. Este proceso se conoce como cocción.

El tratamiento térmico inherente a Ia cocción asegura Ia completa destrucción de todos los microorganismos presentes en el mosto, en preparación a un medio prácticamente estéril, idóneo para el desarrollo posterior de Ia levadura.

La cocción del mosto debe durar por Io menos 15 minutos, preferentemente una hora, y en este periodo se Ie debe adicionar el lúpulo o extracto de éste en un mínimo de dos momentos distintos. El primer momento es dentro de los 5 minutos posteriores al inicio de Ia cocción, cuando se adiciona al mosto el lúpulo destinado a dar amargor y sabor al producto. Los humuionas y lupulonas o alfa y beta ácidos del lúpulo pasan gradualmente por lixiviación al mosto de Agave impartiendo un sabor parecido a las cervezas luputadas de malta. EI lúpulo también ayuda al proceso de clarificación del líquido, ya que su contenido de taninos propicia Ia precipitación de las proteínas solubles que causan turbidez.

El segundo momento es durante los 5 minutos anteriores al final de Ia cocción en tos cuales se adiciona al mosto el lúpulo tendiente a generar características aromáticas. El lúpulo puede adicionarse en más de dos momentos distintos pero respetando los dos anteriormente descritos. La cantidad de lúpulo que se adiciona depende del amargor que se desee obtener el cual deberá situarse entre los 5 y los 70 IBUs y está relacionado con Ia variedad de lúpulo seleccionada y los ácidos alfa y beta (y Ia relación de éstos) presentes en dicha variedad.

Durante Ia cocción se genera un descenso en el pH del mosto, Io cual es resultado de Ia integración de los alfa y beta ácidos provenientes del lúpulo. En Ia producción de un lote de Cerveza de Agave a nivel laboratorio se demostró que mediante Ia incorporación de 0.35 g/L de lúpulo con 7.3% de affa ácidos a un mosto con un valor de pH ajustado a 5.6 y una concentración total de azúcares de 9°Brix se reduce el valor de pH a 5.11 (medida en Ia misma concentración de azúcares totales) después del etapa de cocimiento.

La integración de los ácidos alfa y beta del lúpulo en el mosto durante el proceso de cocción genera un ligero cambio de color en Ia muestra. Pruebas comparativas entre un mosto de Agave adicionado con 0.65 g/L de lúpulo con 7.3% de alfa ácidos y un control sin lúpulo, mostraron que el proceso de cocción aunado a Ia adición de los alfa ácidos proporcionados por el lúpulo cambian significativamente el índice de saturación en las muestras. El índice de saturación

((a ² +b ² )1/2) calculado con los parámetros a ^* y b* obtenidos a través de una medición instrumental de color de Ia muestra adicionada con lúpulo fue de 31.6 mientras que Ia de Ia muestra no aromatizada presentó un valor de 34.6 por Io que se confirma que el mosto lupulado resultó ser ligeramente más claro.

Una vez terminada Ia cocción es necesario que el producto, conocido ahora como "mosto aromatizado" (en este caso de Agave), quede contenido en un recipiente cerrado que no permita su contaminación con microorganismos diferentes a Ia levadura que se inoculará de manera intencional. El mosto aromatizado, debe enfriarse en un plazo no mayor de una hora hasta llevarlo a una temperatura que se sitúe entre los 12 y 15 ⁰ C si se busca elaborar una cerveza con fermentación en fondo, o inferior a los 25 ⁰ C si se pretende elaborar una cerveza con fermentación en superficie, según ef tipo de levadura que vaya a utilizarse para Ia fermentación. El enfriamiento del mosto aromatizado debe darse de manera acelerada y no dejar que se enfríe de manera natura! ya que de hacerlo así se correría el riesgo de que el líquido se infectase por microorganismos no deseados que se encuentran en el ambiente. Para enfriar el mosto aromatizado puede usarse un intercambiador de calor o cualquier otro método conocido que se utilice en estos procesos de manera industrial.

Asimismo, antes de que inicie el proceso de inoculación de Ia levadura, es necesario garantizar que el mosto aromatizado mantenga su concentración de azúcares totales dentro del rango establecido (entre un 6% y un 20% medido a 20 ⁰ C). En caso de que el proceso de cocción haya generado que el nivel de azúcares totales en el mosto sobrepasase el límite superior del rango, puede añadirse agua potable o de manantial para reducir Ia concentración de los mismos.

Una vez que el mosto aromatizado se ha enfriado hasta Ia temperatura deseada y se ha garantizado que Ia concentración de azúcares se encuentra dentro del rango referido anteriormente, se Ie inocula levadura. Preferentemente debe utilizarse levadura del tipo Saccharomyces cerevisiae que permite elaborar, ya sea una cerveza con fermentación en fondo (Ia cuaϊ se lleva a cabo idealmente

a temperaturas que van entre los 4 y 15 ⁰ C), o una cerveza con fermentación en superficie (que se lleva a cabo idealmente a temperaturas de entre 20 y 24 ⁰ C.) Anteriormente Ia levadura que realiza Ia fermentación en fondo se conocía como Saccharomyces cerevisiae uvarum mientras que Ia que realiza Ia fermentación en superficie era denominada simplemente Saccharomyces cerevisiae. Recientemente el término "uvarum" ha dejado de ser utilizado y simplemente se conocer a Ia levadura de cerveza con el nombre de Saccharomyces cerevisiae)

La levadura que se inocula puede ser fresca, deshidratada, liofilizada o contenida en un medio y debe inocularse en una concentración de cuando menos 5 x 10 ⁶ células de levadura por mi de mosto.

La levadura llevará a cabo el proceso bioquímico de fermentación, transformando los azúcares fermentables del mosto en alcohol y CO ₂ . Este proceso de fermentación dura idealmente entre 3 y 15 días dependiendo del tipo de fermentación y, especialmente, de Ia temperatura de fermentación. A manera de ejemplo, Ia fermentación de un mosto de Agave ajustado a 12% de azúcares totales, dura idóneamente entre 3 y 8 días a 20 ⁰ C. La fermentación concluye cuando los azúcares fermentables del mosto reducen su nivel, preferentemente a menos del 5%, e idóneamente a menos de 3%. El proceso debe efectuarse en un recipiente herméticamente cerrado que permita, sin embargo, controlar Ia presión que generará Ia producción de CO ₂ y, en su caso, recuperar el excedente de este gas originado por Ia levadura para, de considerarse necesario, almacenarlo e incorporarlo posteriormente a Ia cerveza terminada.

El mosto de Agave contiene una cantidad relativamente baja de alfa amino nitrógeno (AAN). El análisis de un mosto de Agave determinado indicó que el nivel de AAN presente en el mismo era cercano a 12 mg/L, el cual está muy por debajo de los niveles de AAN presentes en cervezas lupuladas de malta, las cuales generalmente contienen entre 100 y 150 mg/L),

El AAN es un importante sustrato para Ia levadura, que fortalece Ia capacidad del microorganismo de incorporar nutrientes esenciales en su

estructura celular y llevar a cabo una mejor fermentación. Asimismo, a partir de esta fuente de nitrógeno, rica en aminoácidos, Ia levadura genera los alcoholes superiores o de fusel que contribuyen ai perfil de sabor típico de algunas bebidas destiladas de Agave como el Tequila

Aunque no es indispensable, es posible y recomendable incorporar al mosto de Agave Io que se conoce como "alimento para levadura" de Ia que se utiliza en los procesos de Ia industria cervecera, Io que permitirá solventar los bajos niveles de AAN que de manera natural tiene el mosto de Agave. El alimento para levadura consiste en una mezcla de sales minerales y nitrogenadas, más algunas vitaminas como Ia biotina que aseguran una buena actividad de Ia levadura.

Como se menciono anteriormente los alcoholes de fusel se generan a partir de amino ácidos que desdobla Ia levadura. Análisis de cromatografía gaseosa demuestran claramente Ia presencia de Butanol, Esobutanol, y Alcohol Isoamílico en Ia Cerveza de Agave, indicando que efectivamente Ia fuente de alfa amino nitrógeno se transformo en alcoholes superiores. El enriquecimiento del mosto de

Agave con alimento para levadura propicia una mejor fermentación en Ia que se incremente Ia generación de alcohol etílico y de alcoholes superiores. Estos últimos también contribuyen al perfil de sabor y aroma de Ia cerveza.

Para comprobar que Ia adición de alimento para levadura ayuda a una fermentación del mosto más eficiente, se elaboraron 2 lotes de Cerveza de Agave a nivel laboratorio, uno adicionado con alimentos para levadura (Yestex de Probamex) a una concentración de 0.2 g/L y un control sin alimento para levadura. Después de un prologado periodo de fermentación (7 días), el mosto adicionado con alimento para levadura generó 3.52% de AIc. VoI., mientras que el segundo 2.42% de AIc. VoI. Esta evidencia técnica indica que el alimento para levadura coadyuvó a una fermentación más eficiente.

Durante Ia fermentación el proceso bioquímico llevado a cabo por Ia levadura genera modificaciones en parámetros importantes en Ia composición del

mosto de Agave. En una fermentación derivada de Ia inoculación de levadura de superficie a una concentración de 7 millones de células por mL, Ia cual fue monitoreada desde eí momento de Ia propia inoculación hasta Ia hora 168 se observaron cambios en los siguientes parámetros: durante el periodo de medición, el nivel del pH se redujo gradualmente pasando de 4.45 hasta 4.39 (ver Figura 4A); el porcentaje de azúcares fermentables se redujo de 7.3 a 0.3 (ver Figura 4B), comportamiento que fue consistente con (a presencia de contenido alcohólico en Ia muestra, Ia cual pasó de 0% a 3.48% (ver Figura 4C).

La Figura 4 muestra tres gráficas que contiene el comportamiento en el tiempo de los tres parámetros monitoreados durante Ia fermentación anteriormente mencionada, a saber, cambios de pH (A), azúcares fermentables (B) y porcentaje de alcohol en volumen (C). Los valores graficados son el promedio de 3 repeticiones.

Pruebas de fermentación confirmaron Ia importancia del ajuste del pH en el mosto. El análisis comparativo de dos (otes de mosto de Agave con una concentración de azúcares totales de 12%, de los cuales uno se mantuvo con su valor original de pH, de 3.8 mientras, que a otro se fe ajustó el valor de pH hasta 5.6 demuestran que, después de 4 días de fermentación bajo las mismas condiciones experimentales, el primer lote mostró una reducción en su nivel de azúcares totales hasta el 5%, mientras que el segundo lote mostró una reducción de azúcares totales hasta eí 7%, Io que confirmó que ei ajuste de pH mejoro Ia eficiencia del proceso de fermentación.

Una vez finalizada Ia fermentación, es recomendable dejar reposar el líquido en un recipiente herméticamente cerrado preferentemente por al menos cinco días a una temperatura inferior a los 5 ⁰ C. Este proceso se conoce como "maduración" o "envejecimiento" y los objetivos principales del mismo son permitir una mayor sedimentación de sólidos y de Ia levadura que aún tiene Ia cerveza, mejorar su carbonatación, reducir aún más los azucares residuales y afinar el sabor del producto. Sin embargo, si se prefiere por cuestiones económicas o de otro tipo, puede suprimirse el proceso de maduración ya que después de Ia

fermentación el producto ya cuenta con las características típicas de Ia Cerveza de Agave, aunque ciertamente no de manera óptima.

El color de Ia Cerveza de Agave se puede aclarar aplicando al líquido técnicas convencionales de blanqueo con arcillas neutras, activadas, bentonitas o cualquier otro material semejante, preferentemente después de Ia fermentación.

Deberá, sin embargo, asegurarse que dichas sustancias se eliminen posteriormente a través de Ia filtración o Ia centrifugación difásica.

A continuación, el producto debe ser filtrado o sometido a una centrifugación difásica con el objeto de separar levadura gastada y sólidos que aún permanecen en éste. Algunos de tales sólidos podrían ser las tierras o arcillas neutras, activadas, bentonitas o cualquier otro material semejante que se haya utilizado en caso de que se haya decidido clarificar Ia cerveza. Al eliminar dichos sólidos se mejora Ia transparencia y se incrementa Ia brillantez de ¡a Cerveza de Agave.

Finalmente Ia "Cerveza de Agave" se envasa en recipientes limpios y herméticos con Io cual el proceso puede considerarse terminado. Sin embargo, en caso de que se desee alargar Ia vida del producto una vez envasado, debe tenerse cuidado en eliminar el oxígeno en forma de gas dentro del envase, así como de llevar a cabo un proceso de pasteurización del producto envasado, para reducir Ia presencia de microorganismos vivos en el producto.

Las características técnicas del producto denominado "Cerveza de Agave" son que tiene hasta un 8% de Alcohol en Volumen (preferentemente el porcentaje de Alcohol en Volumen debe mantenerse en el rango en el cual se encuentran Ia mayoría de las cervezas tradicionales de malte de entre 3% y 6%); tiene un amargor que va de entre 5 y 70 IBUs (International Bittering Units), principalmente resultado de Ia incorporación del lúpulo; es transparente, con un color que va del amarillo claro al ámbar oscuro; presenta espuma y burbujas, como consecuencia de Ia presencia del CO ₂ generado por Ia levadura y/o por Ia carbonatación; y puede tener un ligero sabor dulce generado por los azúcares fermentables

residuales del Agave, así como un aroma en el que se destacan tanto el olor del lúpulo como el del mosto de Agave.

Debido a su contenido en inulina, Ia cerveza obtenida puede ser considerada un nutracéutico prebiótico debido a que se fermenta en el intestino grueso, generando metabolitos que previenen el cáncer de colon y bajan el colesterol sanguíneo. Existe mucha evidencia científica acerca de estos efectos positivos de Ia inulina en el ser humano.

Asimismo, Ia Cerveza de Agave puede ser considerada como "ligera", es decir, clasificada como baja en calorías con relación a las cervezas tradicionales de malta, en tanto que no tiene un contenido de dextrinas, mientras que los carbohidratos que permanecen en ella después de Ia fermentación se componen principalmente de fibra soluble que no aporte energía digestible al ser consumida por el ser humano.

Un análisis nutrimental del producto obtenido a través del proceso anteriormente descrito indica que Ia Cerveza de Agave puede ser catalogada como una cerveza ligera ya que tiene una tercera parte menos de calorías que una cerveza elaborada con Ia materia prima tradicional. En Ia siguiente tabla se puede observar un comparativo de los valores nutrimentales de una Cerveza de Agave, obtenidos en laboratorio y los reportados por el United States Department of Agriculture (USDA) para una cerveza marca Budweiser, considerada una cerveza tradicional. De acuerdo con ios resultados presentados en Ia tabla, Ia Cerveza de Agave contiene 2% de fibra soluble, Ia cual ayuda a controlar los niveles de colesterol sanguíneos.

Información nutrimental de una Cerveza de Agave obtenida a nivel laboratorio y una Cerveza obtenida con el mosto tradicional

a os o en os e a ase e a os nu rmen a e a .

Por otro lado, los resultados de dos sesiones de grupos de enfoque (denominadas en inglés "focus group") llevadas a cabo con 14 personas, indican que en prueba ciega el 71.43% de los participantes consideraron al producto como una cerveza con características especiales, Io que definitivamente sitúa al producto dentro del nicho de las cervezas. Adicionalmente, una vez que dichos participantes recibieron Ia información completa del producto y del concepto, el 100% de ellos mencionó que estaría dispuesto a ser consumidor del producto y 85.71% señaló que estaría dispuesto a involucrarse como inversionista en un proyecto para producir "Cerveza de Agave".

La información anterior confirma que Ia "Cerveza de Agave" tiene un importante potencial de mercado, Io cual Ie otorga una verdadera aplicación industrial.

Reitero mi convicción de que Ia Cerveza de Agave aquí descrita implica, en si misma, una novedad resultado de una actividad inventiva que ofrece una aplicación industrial y comercial muy importante. No se trata de una innovación

obvia para alguien con conocimiento en el área sino que, de Ia estructuración adecuada de etapas de procesos productivos diferentes y Ia sustitución de una materia prima de naturaleza diferente, se genera un producto nuevo que no podría obtenerse de otra manera. Esta invención no es obvia ni para los técnicos de Ia industria tequilera, ni para los técnicos de Ia industria cervecera ya que, a pesar de Ia larga tradición e interacción de ambas industrias en nuestro país, una "Cerveza de Agave" no había sido desarrollada anteriormente.

A pesar de que Ia producción de cerveza en México supera los 50 millones de hectolitros litros al año y tiene un valor de más de 60 mil millones de pesos, según cifras del 2004; y a pesar también de que los destilados de Agave son actualmente Ia categoría más importante de bebidas espirituosas en México, no se ha desarrollado, difundido ni comercializado una Cerveza de Agave ni ningún producto que, con otro nombre, corresponda al producto resultado del proceso descrito en este documento. Este hecho es de suma relevancia ya que demuestra que Ia "Cerveza de Agave" es una verdadera novedad a nivel mundial, resultado de una actividad inventiva y que tiene una aplicación industrial en Ia rama de bebidas.

No está de más mencionar que Ia "Cerveza de Agave" apoya Ia solución de

Ia problemática de las cadenas productivas de diversas plantas de Agave, de las cuales dependen una gran cantidad de familias. Este tipo de plantas se cultivan en México principalmente con el fin de proveer Ia materia prima para Ia elaboración de bebidas destiladas, sin embargo, muchas veces Ia disponibilidad de plantas es muy superior a ios requerimientos de Ia industria por Io que, al no existir otra alternativa significativa de consumo, muchas de esas plantas se desperdician en los campos, con el consiguiente daño a Ia cadena productiva y a Ia economía de quienes dependen de ella. La "Cerveza de Agave" ofrece Ia posibilidad de que los excedentes de este tipo de plantas sean aprovechados también en Ia producción de esta nueva bebida.

Los argumentos anteriores permiten afirmar que esta invención cumple con los requisitos de patentabilidad establecidos en Ia Ley de Ia Propiedad Industrial

de los Estados Unidos Mexicanos, a saber, es una novedad, resultado de una actividad inventiva y con aplicación industrial.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Presenta de manera esquemática el proceso conocido, utilizado para Ia producción de Tequila.

Figura 2.- Presenta de manera esquemática el proceso conocido, utilizado para Ia producción de cerveza de malta.

Figura 3.- Presenta de manera general el proceso necesario para llevar a cabo Ia invención y obtener ta "Cerveza de Agave" a partir de utilizar un mosto cuyos azúcares fermentables provengan en su mayoría de plantas de Agave, en sustitución del mosto con azúcares de malta de cereales.

Figura 4.- Muestra tres gráficas con valores en el tiempo de: Cambios de pH (A), azúcares fermentabíes (B) y porcentaje de alcohol volumen (C), durante el proceso de fermentación de un mosto de Agave. Los valores graficados son el promedio de 3 repeticiones.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

Para ejecutar Ia invención fue necesario seguir el proceso descrito anteriormente derivado de una actividad inventiva, el cual permitió obtener un producto con una verdadera aplicación industrial.

Por Ia importancia de ciertas modificaciones que requiere este proceso, con relación a Ia forma en que se produce Ia cerveza tradicional de malta, dichas modificaciones se mencionan a continuación:

La primera modificación importante consistió en Ia substitución de Ia fuente de azúcares fermentables dejando de utilizar los que se obtienen de Ia malta de un cereal para utilizar los azúcares extraídos en su mayoría de plantas de Agave.

Se formuló un mosto de Agave con dichos azúcares, Io cual no puede realizarse a través de Ia aplicación de las etapas de malteado del grano, molido y macerado de Ia malta que se utilizan en Ia producción de cerveza tradicional de malta; por tanto, se obtuvo el mosto de Agave mediante las técnicas ampliamente conocidas aplicadas por Ia industria tequilera para tal fin.

También se determinó que debía ajustarse el mosto de Agave para reducir su acidez, es decir, para incrementar su pH. La acidez en un mosto de Agave que se utilizará para elaborar Tequila no es un factor determinante en dicho proceso. Sin embargo, en un mosto de Agave que se destine a Ia producción de una cerveza de dicha materia prima, el pH debe ajustarse para situarse preferentemente por arriba de 4.0 y por debajo de 6.0.

Para realizar esta invención también debe aplicarse una temperatura en el proceso de cocción que va desde un mínimo de 82 ⁰ C, hasta los 100 ⁰ C.

Todos estos elementos conforman un proceso creativo cuyos resultados no son deducidos del estado de Ia técnica en forma evidente para un técnico en Ia materia.

De manera puntual fue posible obtener una Cerveza de Agave siguiendo un proceso con las etapas que se mencionan a continuación:

a) En Ia formulación, se utilizó como base un mosto de Agave que obtenido a través del cocimiento en autoclave de las cabezas de plantas de Ia especie Agave Tequilana A. Weber. El cocimiento consistió en aplicar a las cabezas de Agave vapor de agua por 8 horas a una presión de 1.5 kg por cm ² , además de dejar las cabezas en reposo, dentro del autoclave cerrado, por tres horas más. Se exprimieron dichas cabezas con Ia ayuda de un molino de varios pasos y Ia incorporación de agua, Io que permitió obtener sus azucares y generar el

mencionado mosto. Se filtró el mosto con ayuda de un filtro de celulosa para separar el filtrado de los sólidos retenidos; posteriormente, se ajustó Ia concentración de azúcares totales hasta alcanzar el 11%. Se reguló el pH del mosto llevándolo de su valor inicial de 3.7 a 6.0, adicionando 1 gramo de hidróxido de calcio por litro de mosto (es decir, una concentración molar de 0.0135 del compuesto). Se preparó un lote de 20 litros de mosto.

b) Una vez preparado el lote, se vertió el líquido a una olla de cocción a Ia cual se Ie aplicó calor de manera directa para elevar Ia temperatura por arriba de los 82 ⁰ C. Al superar dicha temperatura (y asegurándose que Ia misma no rebasase los 100 °C) se dejaron pasar cinco minutos y se adicionaron 8 gramos de lúpulo de Ia variedad Tetnanger, con 8.8% de ácidos alfa, después se mantuvo el proceso de cocción por 60 minutos más. Inmediatamente trascurrido ese tiempo se agregó una nueva carga de lúpulo consistente en 4 gramos de Ia variedad Hallertau, con 3.7% de ácidos alfa, y 2 gramos más de Ia variedad Tetnanger, y se permitió que pasaran 5 minutos adicionales después de los cuales se dejó de aplicar calor at líquido.

c) Se pasó el líquido resultante a través de un intercambiador de calor para que, en cuestión de minutos (menos de una hora), se redujera Ia temperatura de éste a 24 ⁰ C, trasvasándose posteriormente a un recipiente en el cual se llevaría a cabo Ia fermentación. La concentración de azúcares totales del mosto listo para fermentación fue de 12% (medido a 20° C).

d) Una vez que el mosto aromatizado alcanzó los 24 ⁰ C, se adicionó 1 g de levadura Ale Windsor liofiíizada por cada litro de mosto, es decir, 20 g en total, Ia cual previamente se reconstituyó en 300 mi de agua a temperatura ambiente. Se cerró herméticamente el recipiente para evitar Ia contaminación con organismos diferentes a Ia levadura inoculada. Se verificó que el recipiente tuviera un dispositivo conocido como 'air-lock' que hace posible (a eliminación del exceso de dióxido de carbono generado por Ia fermentación, sin que permita que ingrese al recipiente aire del exterior.

e) Una vez inoculada Ia levadura, se dejó el mosto en reposo por seis días durante los cuales se llevó a cabo Ia fermentación Io cual era evidente por Ia generación de gas que era expulsado a través del 'air-lock'. Al quinto día de Ia fermentación se cerró herméticamente el recipiente para mantener el gas que se generó durante el último día de Ia fermentación, Io que Ie permitió al producto presentar espuma y burbujas. Una vez transcurridos los seis días, Ia concentración de azúcares totales en el líquido se redujo a 5%. Se dejó, sin embargo, el producto en reposo por otros cinco días para que se clarificara más y en ese tiempo hubo una sedimentación adicional de sólidos y levadura presentes en el líquido.

f) Posteriormente se pasó Ia cerveza a través de filtros de celulosa, para reducir su turbidez e incrementar su transparencia, y se embotelló en envases nuevos. Durante el proceso de embotellado se adicionó dióxido de carbono para incrementar Ia cantidad de espuma y burbujas y se cerraron los envases herméticamente.

g) Se pasaron las botellas ya selladas a través un túnel en el cual estuvieron sometidas a etapas de lluvia de agua a diferentes temperaturas ascendentes hasta llegara Ia temperatura de 60 ⁰ C para alcanzar su pasteurización.

La formulación y el proceso descritos anteriormente permitieron obtener una cerveza con aproximadamente 4% Alcohol en Volumen, un amargor de 14 IBU, un color ámbar intenso, burbujas y espuma abundantes, un aroma y un sabor en los cuales destacan tanto eϊ lúpulo como el mosto de Agave.