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WILSO SAGGIORI JUNIOR
PROCESSAMENTO DA CERVEJA
OSASCO
2013
WILSO SAGGIORI JUNIOR
PROCESSAMENTO DA CERVEJA
Monografia apresentada ao curso de Pós-
Graduação em Química Tecnológica do Centro
Universitário FIEO – UNFIEO, como parte dos
requisitos para obtenção do título de especialista
em Química Tecnológica
Orientador(a): Prof(a). Dr(a). PATRICIA SINNECKER
OSASCO
2013
FICHA CATALOGRÁFICA
(OBS.: Esta folha não conta página, pois é impressa no verso da segunda folha)
PROCESSAMENTO DA CERVEJA
WILSO SAGGIORI JUNIOR
Monografia apresentada ao curso de Pós-Graduação em Química Tecnológica
do Centro Universitário FIEO – UNIFIEO, como parte dos requisitos para obtenção do
título de especialista em Química Tecnológica.
Banca Examinadora:
_____________________________________
Prof. Dr. (Nome do professor ou professora)
UNIFIEO
_____________________________________
Prof. Dr. Patricia Sinnecker
Orientador
UNIFIEO
MÉDIA FINAL: _________
OSASCO
Março de 2013
AGRADECIMENTO
Quero agradecer a Deus pela oportunidade única de estar presente neste
mundo para tentar ao menos aprender e fazer algo diferente.
Vou agradecer aos meus pais Wilso e Apparecida por terem se
comprometido, a me educar e me fazer um homem de valor perante a sociedade.
Vou agradecer ao meu irmão Marcelo, que nessa jornada foi meu grande
incentivador, motor de muita potência e ânimo que me fez nesses anos todos
chegar até aqui.
Agradecerei imensamente ao professor Sílvio Miranda Prada, pela acolhida
em seu curso, a minha estimada Orientadora professora Dra Patrícia Sinnecker, ao
qual me espelho como fonte de saber. Ao professor Nelson pelas aulas impagáveis.
Aos amigos Bruno Bello Pede , Bruno Luiz Ferraz , Victor Hugo, Mauricio
Louro e Leandro Maia. Pelo tempo de convivência a amizade e as boas risadas que
hoje já serão historia quando esta página se virar.
Saúdo minha força de vontade, que me tornou a pessoa que eu sou, me
colocando sempre adiante das situações. saúdo esta força invisível que muitas
vezes me fez tornar o impossível, possível.
A todos o meu muitíssimo obrigado
RESUMO
A cerveja é uma bebida obtida através da fermentação alcoólica do mosto de cereal
maltado, geralmente malte de cevada. O presente trabalho apresenta o
processamento de cerveja, mostrando as matérias-primas que são utilizadas durante
a fabricação da cerveja e todo o processo tecnológico utilizado durante o
processamento. A tecnologia utilizada para fabricação de cerveja inclui as etapas de
fabricação do mosto, fermentação, maturação, filtração, envase e pasteurização. A
intenção do trabalho é mostrar todo o controle biológico realizado nas etapas de
fabricação, assim como os interferentes que podem ocasionar perda das
características sensoriais e também os problemas mais comuns no decorrer do
processo cervejeiro. Observar a importância do processo fermentativo assim como o
da maturação, onde se forma o conteúdo alcoólico da cerveja assim como o gás
carbônico e também o flavour pela formação de cetonas ésteres e aldeídos
característicos a cada estilo de cerveja diferente. Exaltando assim a qualidade deste
alimento liquido que no decorrer dos séculos foi aperfeiçoado, salvou muitas vidas
na idade média e trouxe inovações tecnológicas importantes para os tempos
modernos como a refrigeração artificial .
Palavras Chave: Cerveja; Pasteurização; Fermentação;
ABSTRACT
Beer is a beverage obtained by the fermentation of malted grain mash, usually barley
malt. The present work shows the processing of beer, showing the raw materials that
are used in the manufacture of beer and the whole technological steps used during
processing. The technology used for brewing includes the steps of making wort,
fermentation, aging, filtration, filling and pasteurization. The intent of the study is to
show all the biological control steps performed in the manufacturing as well as
interferences that can cause loss of sensory characteristics and also the most
common problems during the brewing process. Note the importance of the
fermentation process as well as the ripening, which form the alcohol content of beer
and carbon dioxide and also by the formation of flavor ketones, esters and aldehydes
characteristic for each different style of beer. Thus exalting the quality of this food
which over the centuries has been improved, saved many lives in the Middle Ages
and brought important technological innovations for modern times as the artificial
cooling.
Keywords: Beer; Pasteurization; Fermentation;
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.............................................................................................. 12
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................... 15
2.1. DEFINIÇÃO DE CERVEJA ........................................................................... 15
3. INGREDIENTES ........................................................................................... 20
3.1. água .............................................................................................................. 20
3.2. cevada .......................................................................................................... 21
3.3. malte ............................................................................................................. 21
3.4. poder germinativo ......................................................................................... 22
3.5. potencial de germinação ............................................................................... 22
3.6. poder diastático ............................................................................................ 22
3.7. malteação ..................................................................................................... 22
3.8. secagem do malte ........................................................................................ 23
3.9. crivagem ....................................................................................................... 24
3.10. lúpulo ............................................................................................................ 24
3.11. leveduras ...................................................................................................... 26
3.12. leveduras selvagens ..................................................................................... 28
3.13. bactérias contaminantes ............................................................................... 28
3.14. adjuntos ........................................................................................................ 29
4. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA CERVEJA ............................................ 32
4.1. produção do mosto ....................................................................................... 32
4.2. moagem ........................................................................................................ 32
4.3. brassagem (mosturação, fervura e filtração) ................................................ 33
4.4. constituição da mostura ................................................................................ 36
4.5. fervura .......................................................................................................... 38
4.6. principais alterações de sabor e aroma durante a fervura ............................ 39
4.7. tratamento e resfriamento do mosto ............................................................. 39
4.8. filtração ......................................................................................................... 40
4.9. fermentação .................................................................................................. 41
4.9.1. principais compostos produzidos durante a fermentação ........................ 45
4.9.2. ácidos orgânicos ...................................................................................... 45
4.9.3. álcoois alifáticos superiores ..................................................................... 46
4.9.4. ésteres .................................................................................................... 47
4.9.5. diacetil e 2,3 pentanodiona ..................................................................... 48
4.9.6. aldeídos .................................................................................................. 48
4.10. maturação ..................................................................................................... 49
4.11. clarificação e carbonatação .......................................................................... 51
4.12. envasamento ................................................................................................ 52
4.13. pasteurização ............................................................................................... 52
4.14. qualidade da cerveja ..................................................................................... 53
4.15. características sensoriais da cerveja ............................................................ 53
4.16. defeitos da cerveja ........................................................................................ 54
4.16.1. turbidez .................................................................................................. 54
4.16.2. desgaseificação ou insipidez ................................................................. 55
4.16.3. sabor fenólico ......................................................................................... 56
4.16.4. sulfuroso ................................................................................................. 56
4.16.5. velho ou oxidado ..................................................................................... 57
4.16.6. espuma ................................................................................................... 57
a física da espuma ............................................................................. 59 4.16.6.1.
formação e tamanho das bolhas ........................................................ 59 4.16.6.2.
cremeação ......................................................................................... 62 4.16.6.3.
coalescência ...................................................................................... 63 4.16.6.4.
desproporcionamento ........................................................................ 64 4.16.6.5.
5. CONCLUSÃO ............................................................................................... 66
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 67
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura da flor do lúpulo ......................................................................... 26
Figura 2 - Levedura do Gênero Saccharomyces Cerevisiae ..................................... 29
Figura 3 - Ciclo de reações da fermentação alcoólica conduzidas por
Saccharomyces Cerevisiae ....................................................................................... 44
Figura 4 - Nucleação Crescimento e Desprendimento da bolha de cerveja .............. 60
Figura 5 - Representação esquemática da drenagem. ............................................. 61
Figura 6 - Mecanismo de cremeação ........................................................................ 62
Figura 7 - Mecanismo de fusão para a formação de bolhas maiores dando início ao
processo de coalescência ......................................................................................... 63
Figura 8 - Mecanismo de desproporcionamento da espuma .................................... 65
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Adjuntos e suas características ............................................................... 31
Tabela 2 – Principais atividades enzimáticas durante a mosturação ........................ 34
Tabela 3 - Tabela de ação enzimática ...................................................................... 38
Tabela 4 - Principais ácidos orgânicos formados durante a fermentação ................. 45
Tabela 5 - Alcoóis superiores formados durante a fermentação e suas concentrações
.................................................................................................................................. 46
Tabela 6 - Principais ésteres encontrados na cerveja ............................................... 47
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1. INTRODUÇÃO
Estima se que a descoberta do processo fermentativo, tenha ocorrido há
pelo menos 10 mil anos. Sumerianos observaram que grãos armazenados por longo
período, em contato com a umidade do ar tornaram-se mais doces. Provando a água
em que os grãos foram expostos, pode-se observar um gosto diferenciado. Por esta
observação, descobriu-se de forma rudimentar o que hoje conhecemos como
malteação e fermentação alcoólica. O processo fermentativo para a produção de
cerveja, desenvolve-se na Mesopotâmia e em regiões como o vale do Nilo
(TSCHOPE,2001).
O código de Hamurabi, antiga lei da civilização Suméria impunha normativas
quanto ao fabrico da cerveja , assim como punições para quem o desrespeitasse ,
documentos datados de 2100 A.C falam que 40% dos grãos produzidos eram
destinados a produção de cerveja . Com o desenvolvimento da cervejaria no antigo
Egito, a cerveja teve um papel importante em sua economia, pois também foi usada
como moeda de troca entre cidades. O Faraó Ramsés III chegou a ser conhecido
como o faraó cervejeiro por presentear os sacerdotes do templo de Amon com uma
quantia generosa de cerveja feita em suas cervejarias, no Egito a cerveja alcançou
status e entrou para a dieta egípcia. O processo de fermentação, e a utilização de
cevada fermentada, não se alterou com o passar dos milênios (AQUARONE, 2001).
Já no século I com a expansão do império Romano a cerveja foi difundida
por todos os domínios de Júlio César e este levou a cerveja a lugares como
Britânia (Grã-Bretanha) e Gália (França) sendo estes últimos os responsáveis pela
nomenclatura Latina da palavra cerveja, já que os gauleses chamavam a bebida
fermentada de “cerevisia” ou “cervisia” em homenagem a Ceres, deusa da
agricultura e da fertilidade, relacionando também cereais à cerveja
(REINOLDS,1997).
No período da baixa Idade Média, os monastérios iniciaram a fabricação da
cerveja. Os padres por serem os poucos que dominavam a cultura da escrita
puderam aperfeiçoar as técnicas cervejeiras criando estilos próprios de cervejas
com o final da era feudal e o nascimento dos Burgos, artesãos cervejeiros surgiram
e começaram a surgir artesãos como forma de apoio aos monastérios, abadias e
conventos, que de forma gradativa cresciam no século XI como alternativas de
13
hospedagem aos mercadores que por ali passavam, já que todo o monastério,
abadia ou convento possuía em seu interior um albergue e uma cervejaria. No
Século XII surgiram na Europa as pequenas cervejarias , com uma técnica mais
apurada para disseminar os diferentes tipos de cervejas, os cervejeiros já sabiam
que o tipo de a água tinha um papel determinante na qualidade da cerveja. Assim a
escolha da localização da fábrica era feita em função da proximidade de fontes de
água considerada muito boas. No século XIV a cidade de Hamburgo no norte da
Alemanha era o centro cervejeiro da Europa . O lúpulo foi introduzido na fabricação
de cerveja no Século XVI, oficializado pela lei de pureza Alemã de 1516 que
determina que apenas agua, malte, lúpulo e levedura devam constituir a cerveja
(TSCHOPE,2001).
A cerveja já era conhecida na América antes da chegada de Cristóvão
Colombo, os índios que aqui viviam produziam uma cerveja a partir de milho.
Entretanto, foram os ingleses, em 1548, que introduziram a verdadeira cerveja na
América. A partir do século XVIII, com a Revolução Industrial e a invenção das
máquinas a vapor, a produção começa a fazer-se em grande escala e o consumo
expande-se. As primeiras cervejarias que utilizaram as máquinas a vapor
chamavam-se fábricas de cerveja a vapor (ALMEIDA E SILVA,2005).
No ano de 1876, Louis Pasteur estudando a preservação da cerveja
descobre o processo que levaria seu nome a pasteurização, este processo
revoluciona a indústria cervejeira por agregar maior tempo de estabilidade ao
produto final , além de conferir estabilidade biológica a cerveja, o entendimento da
pasteurização também fez a área de fermentação avançar , pois a ciência começou
a prestar atenção as cepas usadas na fermentação, classificou, padronizou e
purificou tal como entendemos hoje (REINOLDS,1997).
Tão importante quanto o trabalho de Pasteur foram os trabalhos de Emil
Hansen, do Laboratório da Carlsberg, que conseguiu resolver o problema do
isolamento das leveduras responsáveis pela fermentação, e de Carl Von Linde, pela
refrigeração artificial através da lei de efusão de gases, permitindo manter os
tanques de fermentação em temperaturas baixas durante todo o ano
(REINOLDS 1997).
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A cerveja é uma das bebidas mais apreciadas em diversos países. Apesar
de a Alemanha ser o país referencia quando o assunto é cerveja, dados de 2012 do
SINDCERV o país que possui o maior consumo per capita de cerveja é a republica
tcheca com 158 litros por ano.
Pelo decreto no 2.314, de 4 de setembro de 1997, a cerveja é a bebida
obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro constituído por malte de
cevada e água potável, por ação da levedura, com adição de lúpulo.
O processo cervejeiro envolve uma série de etapas , malteação do grão, que
servirá como fonte de carboidratos do mosto, com a adição de água, lúpulo e
leveduras que farão o processo fermentativo , após a fermentação primária o mosto
é então submetido a uma segunda etapa de fermentação chamada maturação , que
vai depurar o corpo e o paladar da cerveja, além de realizar um aporte de gás
carbônico na cerveja, que depois é envasada e pasteurizada. (AQUARONE,2001)
A cerveja, assim como outros alimentos, necessita de controle
microbiológico de produção assim como nas matérias primas. A adoção de tais
medidas diminui consideravelmente a incidência de contaminações, garantindo
assim segurança e a estabilidade sensorial. O foco desse trabalho é detalhar as
etapas do processo de fabricação da cerveja. Detalhando no decorrer do processo o
quais etapas podem interferir diretamente no produto final, mostrando os defeitos
mais comuns da cerveja, além de explanar sobre a formação da espuma.
A etapa de fermentação é a parte do processamento onde há a formação de
álcool, dióxido de carbono e o início da percepção do flavour na cerveja, que ocorre
devido à formação de ésteres, aldeídos, ácidos voláteis. Vários fatores influenciam a
fermentação do mosto cervejeiro, desde sua composição até as condições
operacionais da fermentação, onde a temperatura é um ponto chave do processo.
15
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. DEFINIÇÃO DE CERVEJA
No Brasil a definição de cerveja se dá pelo decreto número 2314 de 4 de
setembro de 1997, que no artigo 64 estabelece:
SEÇÃO I - Das cervejas
Art . 64. Cerveja é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto
cervejeiro oriundo do malte de cevada e água potável, por ação da levedura, com
adição de lúpulo.
§ 1º O malte de cevada usado na elaboração de cerveja e o lúpulo poderão
ser substituídos por seus respectivos extratos.
§ 2º Parte do malte de cevada poderá ser substituído por cereais maltados
ou não, e por carboidratos de origem vegetal transformados ou não, ficando
estabelecido que:
a) os cereais referidos neste artigo são a cevada, o arroz, o trigo, o centeio,
o milho, a aveia e o sorgo, todos integrais, em flocos ou a sua parte amilácea;
b) a quantidade de carboidrato (açúcar) empregado na elaboração de
cerveja, em relação ao extrato primitivo, não poderá ser superior a quinze por cento
na cerveja clara;
c) na cerveja escura, a quantidade de carboidrato (açúcar), poderá ser
adicionada até cinquenta por cento, em relação ao extrato primitivo, podendo
conferir ao produto acabado as características de adoçante;
d) na cerveja extra o teor de carboidrato (açúcar) não poderá exceder a dez
por cento do extrato primitivo;
e) os cereais ou seus derivados serão usados de acordo com a classificação
da cerveja quanto a proporção de malte e cevada, em peso, sobre o extrato
primitivo, estabelecido neste Regulamento;
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f) carboidratos transformados são os derivados da parte amilácea dos
cereais obtidos através de transformações enzimáticas;
g) os carboidratos (açúcares) de que tratam os itens "b", "c" e "d" , deste
parágrafo, são a sacarose (açúcar refinado ou cristal), açúcar invertido, glicose,
frutose, maltose.
§ 3º Malte é o produto obtido pela germinação e secagem da cevada,
devendo o malte de outros cereais ter a designação acrescida do nome do cereal de
sua origem.
§ 4º Extrato de malte é o resultante da desidratação do mosto de malte até o
estado sólido, ou pastoso, devendo, quando reconstituído, apresentar as
propriedades do mosto de malte.
§ 5º Mosto cervejeiro é a solução, em água potável, de carboidratos,
proteínas, glicídeos e sais minerais, resultantes da degradação enzimática dos
componentes da matéria-prima que compõem o mosto.
§ 6º Mosto lupulado é o mosto fervido com lúpulo ou seu extrato, e dele
apresentando os princípios aromáticos e amargos, ficando estabelecido que:
a) lúpulo são cones de "Humulus lupulus", de forma natural ou
industrializada, que permite melhor conservação da cerveja e apura o gosto e o
aroma característico da bebida;
b) extrato de lúpulo é o resultante da extração, por solvente adequado, dos
princípios aromáticos e amargos do lúpulo, isomerizados ou não, reduzidos ou não,
devendo o produto final estar isento de solvente.
§ 7º Extrato primitivo ou original é o extrato do mosto de malte de origem da
cerveja.
Art . 65. Das características de identidade da cerveja deverá ser observado o
seguinte:
I - a cor da cerveja deverá ser proveniente das substâncias corantes do
malte da cevada, sendo que:
a) para corrigir ou intensificar a cor da cerveja será permitido o uso de outros
corantes naturais previstos na legislação específica;
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b) na cerveja escura será permitido o uso de corante natural caramelo.
II - para fermentação do mosto será usada a levedura cervejeira como
coadjuvante de tecnologia.
III - a cerveja deverá ser estabilizada biologicamente por processo físico
apropriado, podendo ser denominado de Chope a cerveja não pasteurizada no
envase.
IV - a água potável empregada na elaboração da cerveja poderá ser tratada
com substâncias químicas, por processo físico ou outro que lhe assegure as
características desejadas para boa qualidade do produto, em conjunto ou
separadamente.
V - a cerveja deverá apresentar, a vinte graus Celsius, uma pressão mínima
de urna atmosfera de gás carbônico proveniente da fermentação, sendo permitida a
correção por dióxido de carbono ou nitrogênio, industrialmente puros.
Art . 66. As cervejas são classificadas:
I - quanto ao extrato primitivo em:
a) cerveja leve, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a cinco e
inferior a dez e meio por cento, em peso;
b) cerveja comum, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a dez
e meio e inferior a doze e meio por cento, em peso;
c) cerveja extra, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a doze e
meio e inferior a quatorze por cento, em peso;
d) cerveja forte, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a
quatorze por centro, em peso.
II - quanto à cor:
a) cerveja clara, a que tiver cor correspondente a menos de vinte unidades
EBC (European Brewery Convention);
b) cerveja escura, a que tiver cor correspondente a vinte ou mais unidades
EBC (European Brewery Convention).
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III - quanto ao teor alcoólico em:
a) cerveja sem álcool, quando seu conteúdo em álcool for menor que meio
por cento em volume, não sendo obrigatória a declaração no rótulo do conteúdo
alcoólico;
b) cerveja com álcool, quando seu conteúdo em álcool for igual ou superior a
meio por cento em volume, devendo obrigatoriamente constar no rótulo o percentual
de álcool em volume;
IV - quanto à proporção de malte de cevada em:
a) cerveja puro malte, aquela que possuir cem por cento de malte de
cevada, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares;
b) cerveja, aquela que possuir proporção de malte de cevada maior ou igual
a cinqüenta por cento, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares;
c) cerveja com o nome do vegetal predominante, aquela que possuir
proporção de malte de cevada maior do que vinte e menor do que cinquenta por
cento, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares.
V - quanto à fermentação;
a) de baixa fermentação; e
b) de alta fermentação.
Art . 67. De acordo com o seu tipo, a cerveja poderá ser denominada:
"Pilsen", "Export", "Lager", "Dortmunder", "München", "Bock", "Malzbier", "Ale",
"Stout", "Porter", "Weissbier", "Alt" e outras denominações internacionalmente
reconhecidas que vierem a ser criadas, observadas as características do produto
original.
Art . 68. A cerveja poderá ser adicionada de suco e extrato de vegetal, ou
ambos, que poderão ser substituídos, total ou parcialmente, por óleo essencial,
essência natural ou destilado vegetal de sua origem.
Art . 69. A cerveja que for adicionada de suco de vegetal, deverá ser
designada de "cerveja com...", acrescido do nome do vegetal.
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Art . 70. Quando o suco natural for substituído total ou parcialmente pelo
óleo essencial, essência natural ou destilado do vegetal de sua origem, será
designada de "cerveja sabor de ..." acrescida, do nome do vegetal.
Parágrafo único. Fica proibido o uso de aromatizantes, flavorizantes e
corantes artificiais na elaboração da cerveja.
Art . 71. A complementação dos Padrões de Identidade e Qualidade dos
produtos de que trata esta Seção será disciplinada por atos administrativos.
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3. INGREDIENTES
3.1. água
Componente essencial para o processo cervejeiro, já que sozinha
representa 95% do total do produto acabado, deve conter um pH que varia entre 6,5
e 7,0. A água é tão importante no processo que determina o local de instalação das
cervejarias, visto que o volume da mesma gasto é muito grande e deve estar
presente em abundância.
Indispensável ao processo, a água tem a condição específica de ser potável,
porém a composição do aquífero dependerá de sua composição mineral. Caso seja
de uma reserva de um lençol freático mais próximo à superfície, por exemplo, terá
rochas que não dissolverão sais na água, e caso o aquífero seja de uma camada
mais subterrânea esta água apresentará uma composição mais rica em teores de
Cálcio e Magnésio, sendo a presença deste primeiro íon interessante para a água
cervejeira.
Considerando-se o parâmetro do pH, se a água for alcalina poderá dissolver
grandes quantidade e materias indesejáveis das cascas e do malte. A reação ácida
é necessária para obter a máxima atividade das enzimas amilolíticas e proteolíticas.
O carbonato de cálcio, na presença de fosfato diácido de potássio, reduz a acidez da
água, formando fosfatos monoácidos de cálcio e potássio e gás carbônico. O pH se
eleva, diminui a atividade enzimática, as amilases atuam menos e sobram mais
dextrinas; há menor proteólise e maior extração de cor e substâncias amargas
(taninos e resinas) do Lúpulo. Com a queda nos níveis de pH por adição de Cálcio a
água fica mais ácida e com isto os mecanismos de ação enzimática serão
favorecidos, o que proporcionará maior teor alcoólico. Por se aumentar o rendimento
da maltose ocorre simultaneamente a diminuição da extração de cor do mosto
(MADRID, et al 1996).
Pode-se caracterizar a água cervejeira ideal para fabricação de cerveja por
pH entre 6,5 e 7,0; com menos de 100 mg/litro de carbonato de cálcio; traços de
magnésio, de preferência na forma de sulfatos; de 250 a 500 mg/litro de sulfato de
cálcio; de 200 a 300 mg/litro de cloreto de sódio; e menos de 1 mg/litro de ferro.
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3.2. cevada
A cevada é uma gramínea pertencente ao gênero Hordeum vulgare,
originária do oriente, com sementes que crescem em duas ou seis fileiras ao longo
do caule central. A cevada com duas fileiras produz grãos maiores, com maior
quantidade de amido em relação à casca, enquanto a de seis fileiras possui maior
concentração de enzimas que convertem este amido em açúcares fermentáveis. Por
conta disso, a cevada de duas fileiras é a mais utilizada no processo cervejeiro. O
grão é constituído de 30% de amido e uma casca insolúvel de 70% de amilopectina
que funciona como um agente filtrante, contribuindo com o aroma, cor e sabor do
mosto, além de proteger o grão de impactos mecânicos sofridos durante o processo
de maltagem. (MADRID, 1996).
3.3. malte
É o termo que designa o grão de cevada que sofreu o processo de hidrólise
do seu endosperma. O produto deste processo é o malte, o qual contém as enzimas
alfa amilase e maltase, capazes de hidrolisar o amido até maltose, glicose e outros
açúcares simples. O malte também contém enzimas específicas para as ligações
beta da celulose e outros polissacarídeos das paredes celulares das sementes da
cevada, que precisam ser quebradas para permitir a ação da amilase sobre o amido
contido no interior dos grãos. O objetivo principal da malteação é a ativação de
enzimas amilolíticas. (MADRID, 1996).
O malte é o principal fornecedor de açucares da fermentação e a presença
de determinados oligossacarídeos, irá influenciar diretamente nas características de
cada cerveja assim como nos metabólitos produzidos nos processos de
fermentação. Tendo em vista a importância do malte para a fabricação de cerveja,
deve-se levar em conta os métodos de avaliação para a maltagem.
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3.4. poder germinativo
O poder germinativo é calculado pelo número de sementes que germinam
no total de 100 em condições favoráveis, em um período de tempo determinado, no
geral de 5 a 10 dias. O poder germinativo não deve ser inferior a 95% e caso isto
ocorra produz-se malte de baixa atividade enzimática, correndo-se o risco de focos
de infecção com grão não germinados (ZUPARDO, 2010)
3.5. potencial de germinação
O potencial de germinação vem a ser a porcentagem de grãos que
germinam em 72 horas. É diretamente proporcional a atividade enzimática do grão e
deve ser da ordem de 65% a 85%.
3.6. poder diastático
O poder enzimático é a quantidade de enzimas que o malte fornece à
mostura e que em determinadas condições fazem a conversão do amido dos grãos
em açúcares fermentáveis.
3.7. malteação
Após a colheita, os grãos de cevada são armazenados em silos, sob
condições controladas de temperatura e umidade, aguardando o envio para a
Maltaria. O processo consiste em colocar o grão de cevada em condições favoráveis
à germinação e deixar que ela ocorra. A germinação é interrompida no momento em
que o grão inicia o processo de criação de uma nova planta. Feito este processo, o
amido presente no grão se conformará em cadeias menores, o que o torna mais
solúvel. Além disso, no interior do grão, formam-se enzimas que são fundamentais
para o processo de fabricação de cerveja (AQUARONE,2001).
O processo de germinação é então interrompido através de secagem em
temperaturas controladas, maneira pela qual reduz-se o teor de umidade sem
destruir as enzimas formadas. São essas enzimas que durante a mosturação
catalisarão as reações de quebra das macromoléculas (proteínas, amido, glucanos ),
presentes nas matérias-primas, em compostos solúveis no mosto. Por isso, o
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processo de malteação tem importância fundamental na fabricação de cerveja, pois
vai conferir à bebida o sabor característico, cor e aroma.
3.8. secagem do malte
A secagem do malte se faz necessária por interromper a germinação no
momento exato em que há a maior concentração de açúcar no grão, permitindo,
assim, a conservação do malte por longo tempo. Ela é feita em forno por corrente
de ar quente, em temperaturas que variam de 20 a 100oC, conforme o malte que se
deseja obter, claro ou escuro. O processo é feito em duas fases.
Na primeira fase, o malte atinge de 8 a 12% de umidade. São necessários
20 min, com o forno trabalhando entre 20 e 70oC, sendo que o início da elevação da
temperatura ocorre cerca de 10 minutos após a introdução do malte. Na fase final, a
umidade é reduzida para 4 a 5%, com o forno a temperatura de 70 a 95oC. Com
duração de 2 a 3 minutos, para o malte claro, e de mais de 5 minutos para malte
escuro (ALMEIDA E SILVA, 2005).
Na segunda fase, o malte é aquecido para aumentar a cinética das reações
químicas entre as proteínas e o açúcar. Assim, formam-se substâncias que vão
conferir à cerveja características peculiares de cor, sabor e aroma. O malte
germinado é então transferido para o forno, sendo que sua umidade nunca deve
estar abaixo de 40%. Submetido a temperaturas em torno de 50 a 70oC, no início, o
calor latente de evaporação absorve grande parte da energia e o grão se aquece,
alcançando de 25 a 30oC.
Variando os parâmetros de tempo e temperatura nestas duas fases se pode
obter características e propriedades específicas como malte claro e escuro,
caramelado ou torrado. Os tostadores são utilizados quando se pretende malte de
coloração muito escura (caramelos), fazendo-se a secagem a temperaturas de 200 a
300oC e comprometendo, de forma definitiva, a atividade enzimática do malte
(ZUPARDO,2010).
24
3.9. crivagem
O último estágio de preparação do malte é a eliminação dos brotos formados
na germinação por uma operação denominada crivagem. Eles são eliminados
porque contém grande quantidade de proteínas e outras substâncias que podem
prejudicar a cerveja.
O malte pode ser polido para remoção de pó e para melhorar sua
apresentação; é então enviado para os silos de armazenamento, onde fica por
aproximadamente 15 dias para que as transformações bioquímicas subsequentes do
processo germinativo se completem.
O grão de malte contém enzimas e amido, visto que este último será
desmembrado em açúcares menores pelas enzimas, utilizados pelas leveduras na
fermentação para a produção do álcool e do gás carbônico. Compostos
organolépticos que reagirão com o processo de fabricação da cerveja e as leveduras
utilizadas para fazer o perfil organoléptico da cerveja. O grão de malte também
contribui para dar cor à cerveja (em função da intensidade da reação de Maillard
produzida durante a secagem). Quanto às proteínas, uma parte será dividida pelas
enzimas para ajudar no crescimento das leveduras, outra parte permanece na
cerveja para dar a sua aparência. (ZUPARDO, 2010)
3.10. lúpulo
O lúpulo (Húmulus Lúpulus) é uma gramínea trepadeira da Familia
Cannabaceae que possui em suas flores femininas grande quantia de resinas
amargas(lupulinas), que são formadas por α-ácidos (humulonas) e β-ácidos
(lupulonas) além de óleos essenciais, que no processo cervejeiro tem múltiplas
funções. Agregam maior shelf life ao produto final, pois o lúpulo tem características
bactericidas que inibem o crescimento de bactérias gram-positivas e confere sabor
amargo a cerveja, agindo na formação e estabilização da espuma.
Secundariamente, contribuem com taninos e polifenois.
São muitos os tipos de Lúpulo, porém a maioria se classifica em Lúpulo
aromático e de amargor. Nos lúpulos aromáticos, a característica predominante é a
25
de possuírem teores ácidos alfa baixos, níveis maiores no que tange ao teor de
ácidos beta e óleos essenciais que conferem excelente aroma. São usados como
lúpulos de acabamento da cerveja e adicionados ao mosto normalmente nos
minutos finais da fervura. Lúpulos de amargor apresentam teor elevado de ácidos
alfa sem comparação aos ácidos beta. Esses geralmente são utilizados no processo
de fervura para extração do amargor característicos da cerveja.
Os óleos essenciais do lúpulo são formados por centenas de componentes.
Os principais são hidrocarbonetos da família dos terpenos, ésteres, aldeídos,
cetonas, ácidos e álcoois. Esses óleos essências influenciam no sabor e no aroma
da cerveja, mesmo que a maioria destes seja arrastado com o vapor durante a
fervura do mosto. Além de alfa-ácidos (resina) e óleos, existem também os beta-
ácidos (como lupulonas, colupulonas, adlupulonas) que não isomerizam na fervura,
mas provém sabor (amargo aspero) à cerveja por conta da oxidação durante a
fermentação (ALMEIDA E SILVA, 2005).
Dentre os óleos, existem vários componentes, em menor quantidade, que
influenciam de diversas formas o aroma e o sabor da cerveja. Os óleos são
compostos de duas partes, ainda não completamente estudadas: os hidrocarbonetos
e os compostos oxigenados. Os primeiros são decompostos em α-humulonas, β-
myrcenos e β-cariofileno estes são compostos muito voláteis no vapor.
A fração oxigenada inclui gerâniol e linalol, substancias que conferem
características florais à cerveja porem são menos voláteis que os hidrocarbonetos.
Portanto, uma pequena fração desses óleos ainda estará presente quando o lúpulo
é adicionado no final da fervura de lupulagem, contudo, esta fração remanescente
dos óleos sofrerá uma mudança pela ação da fermentação, proporcionando
diferenças em relação ao aroma do lúpulo antes de ser adicionado (PALMER,2000).
Os componentes químicos do lúpulo em flor são: umidade (10 a 12%);
proteínas (13 a 18%); resinas amargas totais (12-22%); ácidos alfa (4-10%); ácidos
beta ( 3-6%); taninos (2-6%); celulose (10-17%); sais minerais (7-10%); óleos
essenciais (0,5-2%);lipídios(2,5 a 3%) conforme figura 1(TSCHOPE,2001).
26
Figura 1 - Estrutura da flor do lúpulo
Fonte http://furbysbeer.files.wordpress.com/2012/07/estruturalupulo3.png
3.11. leveduras
A levedura é o constituinte primordial da cerveja, pois sem sua ação
fermentativa a cerveja não existiria. As leveduras são fungos unicelulares com
extrema capacidade adaptativa no que se refere á utilização de oxigênio, sendo este
elemento fator preponderante na produção da cerveja uma vez que as leveduras em
contato direto com o ar multiplicam-se e, na ausência deste elemento, produzem
como metabólitos secundários o etanol e o CO2 (DRAGONE,2010).
As leveduras utilizadas na produção de cerveja pertencem à espécie
Saccharomyces cerevisiae e são consideradas de alta fermentação uma vez que
não só permanecerem na parte superior do fermentador como promovem a
fermentação em temperaturas de (15-24ºC). Também pertencem a esta espécie as
leveduras alcoólicas classificadas como S. uvarum e S. carlsbergensis, que são
classificadas como de baixa fermentação, pois realizam este trabalho em
temperaturas que variam de (5 – 15ºC).
Embora todas as cepas de leveduras realizem o mesmo trabalho,
transformando açúcar em álcool e gás carbônico, o sabor do produto pode diferir de
uma cervejaria para outra por conta de pequenas diferenças metabólicas e de
nutrientes específicos à levedura. Isto faz com que haja a formação de algumas
substâncias capazes de doar outros aromas e sabores ao produto, mesmo estando
presentes em quantidades mínimas. Por este fator a levedura é, portanto, elemento
essencial para a produção de cerveja (ZUPARDO, 2010).
CONTEM RESINAS E
ÓLEOS ESSENCIAIS
27
A utilização de uma cepa de levedura é o que confere as característica
predominantes de sabor e aroma a cada cerveja. Mesmo sendo o etanol e o gás
carbônico produtos metabólicos mais presentes, esses compostos não influirão
diretamente no sabor da cerveja e a concentração de outras sínteses metabólicas
excretadas pelas leveduras é que realmente doarão as características principais. A
formação dessas sínteses metabólicas será variável, dependente do cultivo e
propagação corretos da cepa de levedura. Alguns fatores como pH do processo de
fermentação e a concentração do mosto poderão influenciar de forma decisiva o
processo metabólico e com isto alterar o sabor.
Seja qual for a espécie de leveduras utilizadas no processo cervejeiro, a
escolha das cepas deve seguir um conjunto de características de fundamental
importância para produzir cerveja de sabor e aroma agradáveis. É desejável que na
fermentação a massa de leveduras aumente de 3 a 5 vezes e a detecção de um
crescimento abaixo do esperado mostra problemas operacionais na condução do
processo fermentativo, enquanto que um crescimento muito acima do esperado
indica que o carboidrato do mosto, que deveria ser transformado em álcool, está
sendo usado na produção de biomassa. Por fim, é necessário saber se as cepas de
leveduras são de alta ou baixa fermentação (BAMFORTH,2003).
A taxa de conversão metabólica das leveduras é sua habilidade de
metabolizar os ingredientes do mosto em etanol e em outros produtos da
fermentação a fim de produzir uma cerveja com qualidade e estabilidade
satisfatórias. Esta taxa de conversão metabólica é influenciada diretamente por:
• Características Genéticas: a escolha da cepa de levedura empregada.
• Fisiologia Celular: a tolerância ao stress pelas células de levedura, a
viabilidade e a vitalidade das células e a concentração celular do inoculo.
• Disponibilidade Nutricional: a concentração e a natureza do nitrogênio
assimilável, a variedade e a concentração de açúcares no mosto e a disponibilidade
de íons metálicos.
• Condições Físicas: temperatura, pH, oxigênio dissolvido e a densidade do
mosto.
28
3.12. leveduras selvagens
Leveduras, como Schizosaccacharomyces, Hansenula, Pischia, Torulopsis,
Candida, Brettaromyces e ainda outras espécies do gênero Saccharomyces estão
relacionadas com alterações sensoriais da cerveja, por isso são denominadas
leveduras “selvagens”. Tais gêneros proporcionam sabor e aroma irregulares,
conferindo assim modificações de propriedades organolépticas de cor sabor e odor
que são consideradas de alto risco a qualidade da cerveja (BRIGGS,2004).
3.13. bactérias contaminantes
Bactérias são agentes deteriorantes da cerveja e as que trazem os maiores
problemas são as lácticas, pertencentes aos gêneros Lactobacillus e Pediococcus.
Os lactobacilos cervejeiros são hétero fermentativos (fermentação da glicose resulta
em vários produtos como ácido lático, oxalacético e fórmico) e homofermentativos
(fermentação da glicose resulta apenas em ácido láctico) e produzem ácido láctico e
acético, dióxido de carbono, etanol e glicerol como produtos finais, com algumas
espécies produzindo também diacetil.
Os Pediococos são homofermentativos a espécie predominante encontrada na
cerveja é Pediococcus damnosus, sendo sua infecção caracterizada pela formação
de ácido láctico e diacetil. Entre as bactérias que causam danos à cerveja incluem-
se as bactérias acéticas (Acetobacter e Gluconobacter), e certos membros da família
das enterobactérias (Escherichia, Aerobacter, Klebsiella, Citrobacter e
Obesumbacterium), como também Zymomonas, Pectinatus e Megasphaera
(ALMEIDA E SILVA, 2005).
29
Figura 2 - Levedura do Gênero Saccharomyces cerevisiae
Fonte http://hummcerveja.blogspot.com.br/2009/05/levedura.html
3.14. adjuntos
Os adjuntos de fabricação são elementos complementares na produção do
mosto que fornecem açúcares fermentáveis para a levedura. Por conta disso,
acabam por substituir parte do malte. Além de também possuem maior quantidade
de amido e compostos proteicos com insolúveis.
A legislação Brasileira permite a substituição de até 45% de adjuntos em
relação ao peso do extrato de malte do preparo; por conta desta substituição se
obtém certa economia. No caso do cereal substituído ser de menor preço que o
malte, por exemplo, produz-se uma cerveja mais leve e suave do que aquela que é
obtida exclusivamente com malte de cevada.
Os cereais mais utilizados na produção de adjuntos cervejeiros são: milho,
arroz, cevada, trigo. Os adjuntos são considerados como diluidores de todos os
componentes do mosto cervejeiro, exceção feita aos carboidratos. De fato, reduzem
o teor de nitrogênio solúvel no mosto, diminuindo consideravelmente a possibilidade
30
de infecção lática na cerveja, melhorando a sua estabilidade coloidal, aumentando a
vida útil de prateleira do produto (ZUPARDO, 2010).
O adjunto deve produzir açúcares fermentescíveis e dextrinas não
fermentescíveis, em proporções semelhantes às que se obtém um mosto feito
apenas de malte, e com a menor quantidade possível de proteínas solúveis. A
quantidade de malte substituído no mosto deverá obedecer a lei regulamentadora,
pois uma maior quantidade de adjuntos resultam em mostos de menor valor
nutricional, comprometendo, assim, o processo de fermentação alcoólica, tornando
sua filtração lenta e resultando em uma cerveja que poderá apresentar sabor de
grãos, menos encorpada e com espuma de má qualidade.
Os adjuntos são classificados em amiláceos e açucarados, conforme o tipo
de carboidrato que predomina em sua composição. Os exemplos mais comuns de
adjuntos amiláceos são o arroz, o milho, a cevada, o trigo , enquanto que a maltose
(oriunda principalmente do milho) é um exemplo de adjunto açucarado, este tipo de
adjunto é adicionado ao mosto durante a brassagem acrescentando maior
quantidade de proteínas ao extrato (VENTURINNI FILHO, 2001).
Gritz de milho: o farelo de milho conhecido como gritz utilizado em
cervejarias é o produto do processamento de milho, por moagem a seco; como o
gritz do milho proporciona um incremento de qualidade ao produto final, o controle
deste processo proporcionará maior rendimento na brassagem e também melhores
características sensoriais da cerveja. As características sensoriais do gritz evitam a
transferência de gosto e odores estranhos ao mosto.
Arroz: o arroz também é um adjunto na produção do mosto, fornecendo
açúcares fermentáveis para a levedura; como o arroz moído em gritz possui um
maior quantidade de amido amido e compostos proteicos insolúveis, que contribuem
para a estabilidade coloidal da cerveja.
Xarope de alta maltose: o xarope de maltose utilizado na indústria
cervejeira é uma solução aquosa transparente, com elevada viscosidade. Sua
composição de açúcares com alto teor de maltose é a mais próxima possível que se
encontra no mosto produzido apenas com malte e isto faz com que o xarope de
maltose tenha características de fermentabilidade idênticas aos mostos produzidos
31
com adição de malte, gritz de milho, arroz e açúcar. O xarope de alta maltose tem
uma concentração menor de proteínas e minerais indesejáveis ao processo, além de
não apresentarem óleos e taninos. Sua adição é feita diretamente no fervedor,
eliminando operações do processo e economizando tempo para o preparo do mosto.
A utilização do xarope de maltose proporcionará um ganho de tempo também em
filtração, devido a uma menor concentração de sólidos na tina de filtração. A
utilização dos adjuntos e suas características estão destacadas na tabela1.
Tabela 1 – Adjuntos e suas características
Fonte http://www.cervejasdomundo.com/Ingredientes2.htm
Adjunto Característica
Milho Mais utilizado;
Disponibilidade;
produz um espectro de açúcares fermentáveis e dextrinas muito similares aos que se obtêm do malte após a conversão enzimática;
Sabor doce e suave;
Sabor de fácil detecção, mais utilizados em cervejas ecuras e/ou doce.
Arroz 2º Adjunto mais utilizado;
Possui sabor suave que dificilmente afeta o produto final;
Aveia Alto teor de proteína, oleoso e alto teor de gordura (pouco indicada)
Trigo Atribuem estabilidade a espuma;
32
4. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA CERVEJA
4.1. produção do mosto
A maior parte das cervejarias de grande porte recebe malte a granel. As de
menor capacidade, que não possuem silo, compram malte acondicionado em sacos
de 50 kg e o armazenam em galpões apropriados. Nas cervejarias onde há silos, o
malte antes de ser moído passa por uma peneira, associada a um sistema de
exaustão, que promove a separação de pedras, sementes estranhas, pó, etc.; em
seguida passa por um separador que elimina todo material metálico e, por fim, é
pesado em balanças apropriadas e enviado para a moagem (AQUARONE,2001).
4.2. moagem
Este processo tem a finalidade de realizar um corte na casca do grão de
malte para liberar o material amiláceo que será fermentado. Outra função é
promover a diminuição do tamanho de partícula do malte de modo a aumentar sua
área superficial e, consequentemente, a velocidade de hidrólise do amido, que será
exposto para facilitar o ataque das enzimas durante a mosturação.
O processo de moagem não deve se estender por um período de tempo
muito longo a fim de evitar que se triture em demasia o grão de malte, o que o
tornaria fino demais e ocasionaria uma lentidão no processo de filtração do mosto.
Porém, o tempo de exposição não poderá ser curto demais por que isto e dificultaria
a hidrólise do amido.
Para uma boa moagem segundo (BRIGGS, 2004) é preciso
Cortar a casca do malte, para expor o amido presente no interior do
grão
Decompor o endosperma, para que esteja acessível à atuação da
ação enzimática
Manter a quantidade de elementos finos (farinha) a um mínimo, para
evitar a formação de substâncias que produzam uma quantidade
excessiva de pasta dentro do mosto.
33
Para um malte bem moído deve se
Não restar um grão que não tenha sido triturado
Ter a totalidade de grãos com material amiláceo exposto
O endosperma reduzido a um tamanho uniforme de partículas
pequenas.
Um mínimo de farinha fina.
4.3. brassagem (mosturação, fervura e filtração)
A brassagem é o processo inicial de obtenção da cerveja e é aqui que ocorre
a mistura do malte, adjuntos, aditivos e água cervejeira. Essa mistura é realizada por
meio de um processo de aquecimento para hidrolisar a maior parte dos açucares
solúveis do malte essa solubilização então se transforma na base sacarificada
chamada de extrato, este material será fermentado mais adiante .
Segundo (BAMFORTH 2003) os principais objetivos da mosturação são:
Hidrolisar substâncias contidas no mosto que sejam solúveis na sua forma
original.
Hidrolisar, substancias insolúveis por atividade enzimática
Extrair dos componentes da mostura, compostos químicos que favorecerão
o processo fermentativo.
O processo de formação do mosto será de vital importância em todas as
etapas seguintes do processo cervejeiro, sendo que a mosturação em si determinará
desde o tipo de cepa a ser utilizada até a cor e o sabor característico de cada
cerveja.
O processo de mosturação consiste no aquecimento do mosto cervejeiro em
determinadas temperaturas com a finalidade de promover a hidrolise de grande
número de substâncias. Algumas dessas substâncias foram obtidas através das
transformações bioquímicas do processo de malteação, como açúcares, proteínas
de médio e baixo peso molecular, aminoácidos, produtos de degradação da
hemicelulose. Também se dissolvem sais minerais e polifenóis (BANFORTH,2008).
34
Enzima Atuação pH Ótimo Temperatura Ótima
Temperatura de Inativação
Alfa amilase
Decomposição do amido para
dextrinas inferiores pela
ação nas ligações 1 e 4
(endo)
5,3 - 5,8
70 - 75
75 - 80
Beta amilase
Decomposição do amido para maltose pela
ação nas ligações 1 e 4
(exo)
5,.2 - 5,6
60 - 65
68 - 70
Dextrinase
Decomposição do amido para
maltose, maltotriose, etc.,
pela ação nas ligações 1 e 6
5,0 - 5,5
55 - 60
65
Endopeptidase
Decomposição das proteínas para produtos intermediários
de alto e médio pesos
moleculares
5,0
50 - 60
70
A utilização de temperatura e pH adequados propiciam condições ideais
para a ativação das enzimas do malte, para que assim iniciem as transformações
ocorridas durante o a malteação, uma vez que cada enzima tem um ponto de
desempenho otimizado a uma determinada temperatura e um determinado pH. A
temperatura ótima da α-amilase está entre 60°C e 75°C, e seu pH ótimo entre 5,6 e
5,8. A temperatura ótima da β-amilase está entre 40°C e 65°C, e seu pH ótimo é 5,5.
Observadas estas condições há então a ativação enzimática para obter
concentrações ideias de açucares em cada mosturação. Os amidos do mosto são
transformados em açucares pela ação das enzimas α-amilase, β-amilase e
dextrinase limite. (BRIGGS,2004). Na tabela 2 estão as principais atividades
enzimáticas que ocorrem durante a mosturação
Tabela 2 – Principais atividades enzimáticas durante a mosturação
FONTE ADAPTADO DE TSCHOPE 2001
Com a realização do processo de fervura do mosto com o lúpulo este
fixará sua composição, inativando-se amilases e proteases por causar coagulação
das proteínas. Simultaneamente, o processo de fervura produz no mosto reações de
aromatização, concentração e a esterilização, além da caramelização de alguns
açúcares através da ocorrência de reações de Maillard e de diversas reações
35
químicas dos constituintes do mosto, como a coagulação dos taninos lupulinicos por
reação com a proteína.
A adição do lúpulo, segundo (BAMFORTH, 2003), é feita de acordo com a
característica desejada em cada cerveja. Para isto são comumente empregadas
duas variedades de lúpulo, o lúpulo de amargor e de aroma. Este ultimo confere um
sabor especial para a cerveja. O lúpulo de amargor é adicionado geralmente no
inicio do processo de fervura, pois suas resinas lupulinicas coagulam proteinas
indesejadas. Já o lúpulo aromático é adicionado no final do processo de fervura ou
até mesmo após a maturação
Para (BRIGGS,2004) há vários propósitos na mosturação, varias reações
bioquímicas acontecem no processo de fervura do mosto
Inativação das enzimas
Esterilização do mosto
Coagulação de proteínas com a isomerização das lupulinas
Eliminação de produtos voláteis, que alteram as características
organolépticas da cerveja.
Concentração do mosto
Transferência de resinas aromáticas e amargas do lúpulo para o mosto
Então, tem-se que a fervura o estabiliza o mosto segundo quatro aspectos:
Biológico.
Bioquímico.
Coloidal.
Flavour (aroma e paladar).
A mosturação devera ser conduzida para que se consiga
Ter como resultado do processo de fervura um mosto que contenha
porcentagens ideais de açucares para que se obtenha o tipo de cerveja
desejado na fermentação
Minimizar o custo do processo.
36
4.4. constituição da mostura
De todos os constituintes do mosto, a grande maioria é de carboidratos
e açúcares formados da hidrólise do amido, sendo que apenas 3% são oriundos de
outros carboidratos como xilose, arabinose, ribose, galactose, melibiose, etc.
Destes, alguns são total ou parcialmente fermentescíveis e dos carboidratos
formados pela hidrólise do amido, apenas glicose, maltose e maltotriose são
fermentados.
Os compostos nitrogenados formados na mosturação tem grande
importância para a estabilização da cerveja. Desses compostos presentes no mosto,
50% são peptídeos e proteínas de cadeias longas. As proteínas de maior peso
molecular são responsáveis pelo sabor da cerveja, e os mais leves podem ser
fermentados pelas leveduras. Os complexos formados pelas proteínas do mosto e
as lupulinas em certos casos podem precipitar-se durante a fervura, o que é
desejável. Em outros casos permanecem solúveis até que o processo de
resfriamento precipite o complexo (AQUARONE,2001).
Do teor de lipídios presentes no malte, algo em torno de 2% migra para o
mosto, esta migração terá influencia direta nas propriedades organolépticas da
cerveja, tais como espuma aroma e corpo. Como o teor de mosto apresenta
variação é necessário um perfeito controle de cada um dos ingredientes utilizados.
No decorrer da ação enzimática a α-amilase secciona macromoléculas de
amido em açucares de menor peso molecular. A ação enzimática da β-amilase
particiona o amido pela ponta da cadeia, resultando na formação da maltose. A
dextrinase limite age nas junções das cadeias moleculares do amido resultando em
monossacarídeos como a glicose, além de vários dissacarídeos como a maltose,
trissacarídeos como a maltotriose e polissacarídeos (VENTURINNI,2001).
O processo de fermentação das leveduras se dá em açucares mais simples
e de menores pesos moleculares como os mono, di e trissacarideos, sendo estes
sacarídeos classificados como açúcares fermentescíveis. Os outros açúcares
presentes que não serão fermentados classificam-se como não fermentescíveis ou
dextrinas.
37
Ao final do processo de mosturação apenas a α-amilase encontra-se ativa. A
transformação das proteínas de alto peso molecular em proteínas de médio e baixo
peso molecular é feita pelas enzimas proteases endopeptidase e exopeptidase.
A endopeptidase ataca as macromoléculas de proteína em cadeias
menores, a exopeptidase ataca as pontas da cadeia de proteínas, fracionando estas
moléculas em aminoácidos. A síntese dos peptídeos prevalece em temperaturas
acima de 60°C, porém em temperaturas mais baixas a síntese dos aminoácidos é
favorecida. As proteínas neutras que possuem ponto isoelétrico próximo ao pH do
mosto de alto peso molecular, presentes no mosto, têm a função de proporcionar
maior corpo e estabilidade à espuma da cerveja. O controle deste processo propicia
equilíbrio correto em relação ao teor de proteínas e aminoácidos do mosto para
favorecer a nutrição das leveduras na fermentação. (CARVALHO, et al 2004). A
tabela 3 mostra a ação enzimática que ocorre durante a etapa de brasssagem.
38
Tabela 3 - Tabela de ação enzimática
Fonte http://www.howtobrew.com/section3/chapter14-1.html
4.5. fervura
A principal função da fervura como complemento do processo de
mosturação é o de inativar as atividades enzimáticas das α e β amilases além de
proporcionar ao mosto recém-formado alguns tipos de estabilidade tais como as
estabilidades bioquímica, coloidal e biológica. É nessa etapa que a cerveja vai
começar a tomar uma forma de cerveja propriamente dita.
Através da fervura se desenvolve a cor especifica da cerveja e pela
intensidade do processo há a formação da reação de Maillard, que, por sua vez,
formará as melanoidinas responsáveis pela cor da cerveja por meio da
caramelização dos açucares do mosto.
É nesta etapa que se concentra o mosto, o que começa a conferir à cerveja
o seu paladar característico através da eliminação de compostos voláteis, além da
39
adição do lúpulo, que pelo processo de fervura permite a migração das lupulinas,
resinas amargas que adicionam estabilidade biológica e contribuem fortemente para
a esterilização do mosto, além de se desenvolver através das lupulinas o sabor
amargo característico.
O processo de fervura coagula proteínas e taninos presentes no mosto e
contribui para a elevação do teor de extrato para que o processo fermentativo
ocorra. O processo de fervura pode durar de 60 a 120 minutos, e apresentar uma
taxa de evaporação entre 5 a 10% de volume de mosto por hora
(VENTURINNI, 2001).
Assim que o processo termina o resíduo mucilaginoso chamado de trub além
do bagaço de malte e do lúpulo são separados normalmente em tanques de
decantação. Esses resíduos poderão voltar ao processo de mosturação, ou ainda
filtração, para que se obtenha um maior rendimento de todo o extrato do mosto que
depois é descartado juntamente com o bagaço de malte. O mosto clarificado segue
para o resfriamento.
4.6. principais alterações de sabor e aroma durante a fervura
Algumas alterações no sabor da cerveja poderão ocorrer durante a fervura,
que não serão em decorrência da isomerização das resinas lupulinicas. Tais
alterações se devem principalmente a formação de melanoidinas e na eliminação de
compostos voláteis de sabor, derivados da cevada e do processo de malteação.
Durante a fervura do mosto, alguns aminoácidos são destruídos, como a cistina e a
cisteína. Caso estes compostos não sejam destruídos, eles serão uma fonte de
enxofre para a produção de ácido sulfídrico para a levedura (LIMA,2001).
4.7. tratamento e resfriamento do mosto
Este tratamento visa separar o material sólido em suspensão, presente no
mosto, para resfriar a mostura até a temperatura de 10ºC através de trocadores de
calor, nesta temperatura inicia se a fermentação, aonde ocorre a aeração do mosto
com quantidades corretas de oxigênio. Esta fase da fabricação de cerveja terá
importância direta em todas as demais fases do processo. Aqui o processo
40
microbiológico tem seu inicio como ator principal na fabricação da cerveja
(ZUPARDO, 2010) .
4.8. filtração
Quando o processo de mosturação termina, deve-se separar o caldo
enriquecido do mosto da parte sólida da massa. A composição básica deste será o
teor de açúcares e dextrinas solubilizados em água e uma parte insolúvel composta
pela casca do malte, fragmentos de aleurona, plúmula, e sobras de parede celular
além de complexos proteicos de alto peso molecular. Esta parte insolúvel da massa
será o material de leito filtrante, por onde o mosto será separado, para seguir ao
processo de fermentação.
A filtração do mosto consiste em sua clarificação através da sedimentação
do bagaço, que é a massa resultante da aglutinação da casca com resíduos do
processo. O bagaço de malte, separado nesta operação, pode ser utilizado para a
fabricação de ração animal ou, quando acrescido de outros componentes, como
leveduras, depósitos proteicos e resíduos de cereais, utiliza-se na melhoria de
alimentos para consumo humano por seu valor nutritivo e teor em fibras. Utilizam-se
filtros de terra diatomácea, separadores centrífugos e filtros prensa (LIMA,2001).
A filtração ocorre em duas etapas
Escoamento do mosto primário.
Lavagem do bagaço para extração de outra fração remanescente do mosto
chamado secundário.
A fração liquida atravessa o leito filtrante, dando origem ao mosto primário.
O resíduo sólido é lavado com água na etapa que tem por finalidade recuperar o
extrato que fica retido na torta do filtro, após a separação do mosto primário.
No processo de filtração, algumas regras devem ser observadas
Iniciar a pré-circulação do mosto turvo ainda durante o andamento das
transferências do mosto. Repouso do mosto de 0 a 10 minutos.
Efetuar a pré-circulação do mosto turvo de modo lento para evitar uma
compactação do bolo, o que dificultaria a filtração.
41
4.9. fermentação
É nesta etapa de fabricação que o processo biotecnológico acontece,
transformando o liquido rico em açúcares fermentescíveis em cerveja, pelo processo
de fermentação. Como essa fase do processo depende da ação biológica de
organismos vivos, cada cepa devera ser escolhida de forma a contemplar um
determinado tipo de processo para a obtenção do tipo certo de cerveja. Seja ela de
alta ou baixa fermentação, estas cepas detém um numero máximo de ciclos de
utilização e, entre eles, são esterilizadas com soluções ácidas para a eliminação de
qualquer contaminante ou interferente do processo (DRAGONE,2010).
De todas as leveduras disponíveis, a mais utilizada é a Saccharomyces
cerevisiae, uma vez que é fácil manipulá-la geneticamente e o seu cultivo em
laboratório acarreta baixos custos. Laboratorialmente, existem vários aspectos a
serem levados em conta ao meio em que se irá inocular as leveduras.
Para um bom processo de fermentação, além do tipo de leveduras
utilizadas, deve-se se atentar ao tempo de fermentação, taxa de crescimento e
desenvolvimento e morte da levedura bem como a concentração de leveduras no
mosto e o ponto em que se deve interromper a fermentação. O mosto já enriquecido
com as resinas lupulínicas dissolvidas que ira receber o inoculo de leveduras torna-
se um meio extremamente rico em carboidratos, aminoácidos, nitrogênio e sais
minerais como sódio, potássio, magnésio, cálcio, cobre, manganês, zinco, ferro,
carbonatos, fosfatos e sulfatos além de vitaminas como ácido pantotênico, piridoxina
tiamina e de antibióticos como tetraciclina.
As leveduras utilizam se do oxigênio inicialmente presente no mosto para a
produção de esteróis e ácidos carboxílicos insaturados, essenciais para a síntese da
membrana celular. Sem o oxigênio, o crescimento celular estará comprometido,
ocasionando alterações no sabor da cerveja por processo anormal de fermentação.
Como o oxigênio é consumido rapidamente, os açúcares do mosto não são
consumidos no início da fase adaptativa, com isto o glicogênio será a fonte primaria
de energia para atividade celular (MUNROE,1994).
Nutrientes como açúcares simples, aminoácidos, sais e vitaminas deverão
estar presentes no mosto para favorecer o perfeito desenvolvimento da cultura
42
microbiana; também faz-se necessária a presença de ésteres, ácidos graxos não
saturados e oxigênio dissolvido.
Os açucares simples presentes no mosto servem como meio energético
para a levedura. Os aminoácidos entram como meio de síntese de proteínas, já os
sais minerais e as vitaminas presentes serão de vital importância para as vias
metabólicas da fermentação alcoólica. A síntese da membrana exige ácidos graxos
não saturados, ésteres e oxigênio (HOUGH, 1990).
O metabolismo da levedura no processo de fermentação pode ser dividido
em duas classes:
Anabolismo Ocorre quando as sínteses celulares acontecem devido a
energia das moléculas de ATP
Catabolismo Ocorre quando há quebra de moléculas seguidas de oxidação,
com isto certa quantidade de energia ficara acumulada nas moléculas de ATP
A transformação da glicose em etanol e gás carbônico envolve doze reações
que são catalisadas por enzimas especificas. A fermentação alcoólica se processa
no citoplasma celular e as enzimas glicolíticas sofrem ações de diversos fatores (pH,
temperatura, nutrientes, etc.) que podem estimular ou reprimir a ação enzimática,
afetando dessa forma o desempenho do processo fermentativo conduzido pelas
leveduras (LIMA , 2001).
A maior parte das substâncias presentes no mosto se propaga livremente
através da membrana plasmática da levedura, mesmo que certas resinas, algumas
proteínas e os polifenóis do lúpulo, sofram reabsorção sobre a camada externa da
parede celular. As substancias que chegam à membrana plasmática a atravessam
facilmente se forem lipossolúveis e mais lentamente se forem hidrossolúveis.
Uma vez no interior das células, nem todas as substâncias são usadas de
imediato; algumas permanecem durante pequenos períodos de tempo. Os açúcares
metabolizam-se sequencialmente, a glicose e a frutose se consomem com grande
rapidez, a maltose mais lentamente e finalmente a maltotriose a sacarose é
hidrolisada na parede celular pela invertase. Os aminoácidos se absorvem
sequencialmente; primeiro o grupo do qual fazem parte o glutamato, a asparagina e
a serina, em seguida logo outro grupo em que se encontram a histidina e a leucina
(HOUGH, 1990).
43
Durante o metabolismo das leveduras são produzidos diferentes alcoóis, que
têm alguma influência sobre o aroma da cerveja. Há a produção de oxiácidos
através do metabolismo dos carboidratos. Se as leveduras dispõem da presença de
oxigênio uma porção do açúcar é transformada em biomassa, gás carbônico e água,
enquanto que na ausência de oxigênio a maior parte é convertida em etanol e gás
carbônico. Este processo inibitório ocasionado por este tipo de substrato é frequente
nas reações enzimáticas simples, e também nas reações metabólicas completas
(HOUGH, 1990).
A inibição causada pela glicose em condições aeróbias ocorre
principalmente pelo forte efeito repressivo da glicose sobre atividades de enzimas
respiratórias e também pela inibição da expressão genética da via respiratória.
Como o piruvato não pode ser oxidado pelo ciclo de Krebs no processo fermentativo,
ele é reduzido a etanol (BAKKER , 1983).
Ao metabolizar o açúcar pela rota anaeróbica a finalidade da levedura é
gerar ATP para ser usado em rotas de biossíntese. O etanol e o gás carbônico são
subprodutos de excreção da levedura sem utilidade metabólica para a célula em
anaerobiose. Este tipo de metabolismo, juntamente com o etanol e o gás carbônico
permite a formação e a excreção de glicerol, ácidos orgânicos, álcoóis superiores,
acetaldeido, acetoina, butilenoglicol, entre outros. (LIMA, 2001).
É possível distinguir o crescimento da levedura Saccharomyces Cerevisiae
através do tempo de atividade fermentativa, e através desta observação obter um
gráfico que conduzirá todo o processo de fermentação conforme mostrado na figura
3, para que seja possível evitar determinadas sínteses que influenciariam
negativamente o sabor e a qualidade da cerveja.
44
Figura 3 - Ciclo de reações da fermentação alcoólica conduzidas por Saccharomyces Cerevisiae
Fonte: LIMA et al.,2001.
A fermentação do mosto na elaboração de cerveja de alta atividade
fermentativa do tipo ale se dá entre 12-24ºC durante 4-7 dias, e as cervejas de baixa
atividade fermentativa do tipo larger devem ser mantidas na temperatura entre 3-
14ºC durante 8-10 dias. As fermentações, se conduzidas em temperaturas mais
45
elevadas, acontecem em ritmo mais intenso, porem este tipo de prática aumenta o
risco de defeitos no sabor e aroma da cerveja.
O processo de fermentação utilizado pode ser: tradicional ou contínuo. O
processo tradicional intermitente é o mais utilizado pelas indústrias. As dornas são
fechadas para evitar a perda de CO2 e há perfeito controle da temperatura através
de serpentinas ou camisas de refrigeração, pois são utilizadas temperaturas muito
baixas, o que faz com que a fermentação seja prolongada, permitindo a formação
dos compostos responsáveis pelo sabor e pelo aroma, assim como a estabilização
da cerveja (AQUARONE 2001).
4.9.1. principais compostos produzidos durante a fermentação
Além do álcool e do gás carbônico, outras classes de compostos químicos se
formam na fermentação. São os metabólitos secundários, que desempenham papel
fundamental na estabilidade biológico coloidal da cerveja.conforme mostrado na
tabela 4
4.9.2. ácidos orgânicos
A formação dos ácidos orgânicos é intimamente ligada à absorção das bases
nitrogenadas pelo citoplasma das leveduras, especialmente pela velocidade de
consumo de aminoácidos (ARAUJO, et al, 2003).
Àcido Quantidade
Àcido acético 20-150 mg/L
Àcido fòrmico 20-40 mg/L
Piruvato 40-75 mg/L
Malato 60-100 mg/L
D-lactado 10-100 mg/L
L-lactato 40-80 mg/L
Citrato 110-200 mg/L
Tabela 4 - Principais ácidos orgânicos formados durante a fermentação
Fonte: REINOLD, 1997.
No processo de fermentação ainda são formados os ácidos succínico,
piroglutâmico e málico. Estes compostos favorecerão a formação de flavour frutado,
amanteigado ou de queijo e propiciam o aroma alcoólico típico da bebida
fermentada. Além de contribuírem com estes sabores para a cerveja, eles são
46
responsáveis pela redução do pH e melhora da estabilidade microbiológica, amargor
mais agradável e cor mais clara (ARAUJO et al, 2003).
4.9.3. álcoois alifáticos superiores
Os alcoóis alifáticos de cadeia longa, chamados de álcoois superiores, são
metabólitos secundários do processo fermentativo e se formam durante a
fermentação pelas vias anabólicas e catabólicas. Sua produção está ligada a
absorção das bases nitrogenadas pelo citoplasma das leveduras, especialmente
pela velocidade de produção e consumo de aminoácidos.
Os álcoois superiores são formados por desaminação ou por descaboxilação
dos aminoácidos do mosto, ou ainda por meio de sínteses de carboidratos. De todos
os aminoácidos utilizados na síntese de álcoois superiores três têm influencia direta
sobre o teor alcoólico e a estabilidade coloidal da cerveja: L-Leucina, L-Isoleucina e
L-Valina, constituem 85% dos álcoois superiores conforme mostrado na tabela 5
(CARVALHO, 2005; REINOLD, 1997).
Àlcoóis superiores
Concentração na cerveja mg/L
n-propanol 2-10
n-butanol 0,4-0,6
Isobutanol 5 -10
Àlcool amílico 10-15
Álcool isoamilico 30-50
Àlcool fenil-etílico 10-20
Tabela 5 - Alcoóis superiores formados durante a fermentação e suas concentrações
Fonte: REINOLD, 1997.
A síntese de álcoois superiores esta relacionada a fatores como temperatura
da fermentação, oxigênio dissolvido no mosto, escolha da cepa de levedura e
concentração de leveduras. Há ainda um último fator operacional a ser destacado: a
aeração do mosto que, sendo conduzida de forma adequada, proporciona um maior
crescimento celular. Com isto, a síntese de alcoóis superiores será bastante
favorecida.
Cervejas que possuem mais adjuntos podem possuir maior teor de alcoóis
superiores, pela maior quantidade de açucares fermentescíveis expostos no amido
47
(REINOLD, 1997). A síntese do álcool fenil etílico, que esta presente em
concentração moderada na cerveja, doa ao liquido o flavour característico de cerveja
por sua fragrância marcante de lúpulo (CARVALHO, 2005).
4.9.4. ésteres
A síntese dos ésteres presentes na cerveja ocorre por conta dos ácidos
orgânicos presentes no lúpulo como a humulona e alcoóis metabolitos secundários
da fermentação. Geralmente voláteis, conferem a cerveja os toques característicos
de sabor e aroma em cada estilo de cerveja e sua concentração varia entre 20 e 25
mg/L. (REINOLD, 1997). Muitos são os fatores que influenciam na formação de
ésteres, no entanto, os principais são
No mosto quanto maior o teor de extrato, maior a concentração de ésteres;
Na aeração, caso a cerveja for aerada minimamente, a síntese de ésteres
será favorecida
Escolha da cepa correta para a fermentação desejada
Controle da temperatura de fermentação, caso o processo ocorra em
temperaturas mais elevadas á síntese de ésteres será maior.
Caso o mosto tenha uma maior concentração de nitrogênio, a concentração
de ésteres formados será maior (REINOLD, 1997).
A presença de ésteres na cerveja é desejável em certos estilos de cervejas
como as ales, pois confere de forma similar à classe de alcoóis superiores aromas
característicos como florais e frutados. Em concentrações mais elevadas
proporcionam os chamados off flavours, que são defeitos de sabor residual.
(ARAUJO et al, 2003). Conforme mostrado na tabela 6
Tabela 6 - Principais ésteres encontrados na cerveja
Fonte DRAGONE 2010
48
4.9.5. diacetil e 2,3 pentanodiona
Dicetonas vicinais são produtos metabolitos secundários a 2,3 butanodiona
(diacetil) e a 2,3 pentanodiona e são sintetizadas por descarboxilação oxidativa dos
ácidos α-acetohidroxi. A descarboxilação do α-acetolactato produz a 2,3-
butanodiona e o α-acetohidroxibutirato a 2,3 pentanodiona. Esses compostos são
excretados da célula durante a fermentação e intermediários na síntese da valina e
da isoluecina. Esta classe de cetonas confere a cerveja odor de manteiga rançosa,
mel ou caramelo, em concentrações de aproximadamente 1 ppm. A percepção do
diacetil variará de cerveja para cerveja, mas em geral este limite é próximo de 0,15
mg/L (CARVALHO et al , 2007).
A fermentação reduz o diacetil a acetoína em seguida a acetoina se reduz a
2,3-butanodiol, que proporciona um sabor indesejado à cerveja, mais pronunciado
que o diacetil. O valor limite para o teor de acetoína na cerveja é de 0,5 a 5 mg L-1.
Já a 2,3 pentanodiona, pode ser reduzida a 2,3 pentanodiol (REINOLD, 1997).
Cervejas de alta fermentação tem menor probabilidade na ocorrência deste
off flavour, já que fermentações conduzidas em altas temperaturas favorecem a
redução do diacetil .Mas a formação do diacetil não esta relacionada apenas a
baixas temperaturas de fermentação uma vez que esta síntese ocorre também em
contaminações microbiológicas da cerveja por bactérias lácticas.
(CARVALHO et al, 2007).
4.9.6. aldeídos
Os aldeídos presentes na cerveja podem ser gerados a partir da
descarboxilação dos ácidos orgânicos durante a fase anaeróbica da levedura pelo
consumo dos aminoácidos na brassagem (CARVALHO, 2007).
Dentre todos os aldeídos presentes na cerveja o acetaldeído é um composto
que demanda maior controle, uma vez que poderá ser reduzido a etanol ou oxidado
à acetato. A maior presença deste composto na cerveja indica uma perda do sabor,
pois uma maior concentração presente na cerveja poderá alterar o seu sabor,
apresentando sabor de maça verde ou alterar o odor da cerveja, apresentando
odores de vegetal verde, verniz velho, batata frita, repolho ou papelão. Além disto,
49
sua presença em altas concentrações ocasiona um flavor de amônia. Geralmente,
sua concentração varia de 2 a 20 mg/L(CARVALHO et al 2007)
4.10. maturação
A fermentação primária é um período do processo onde ocorre a maior
parte do metabolismo das leveduras. Nesta etapa grande parte do extrato contido no
mosto é convertido em álcool e gás carbônico e essa fase dura geralmente de sete a
dez dias.
O passo seguinte é chamado de fermentação secundária ou maturação.
Aqui os flavours da cerveja se aprimoram devido ao residual existente em cada
mosto por diferenciação das qualidades e teores de proteínas do malte e do lúpulo.
Esta é uma etapa de primordial importância para a estabilização tanto do sabor
quanto do corpo da cerveja, influenciando diretamente na espuma formada pela
estabilidade coloidal, do complexo proteína tanino formado (ZUPARDO, 2010).
Neste processo acontece o armazenamento da cerveja fermentada em uma
temperatura mais baixa durante um determinado tempo. Uma fermentação lenta
ocorre, proporcionando a clarificação da cerveja verde por precipitação das
leveduras e proteínas, e também de sólidos solúveis. Ao iniciar-se a maturação, a
maior parte dos açúcares foi metabolizada na fermentação primária a álcool etílico,
gás carbônico, glicerol, ácido acético e alcoóis superiores. Para que ocorra a
fermentação secundária é necessário que a cerveja verde contenha um adequado
nível de extrato fermentável (0,5-1,5% m/m) e uma contagem de leveduras viáveis
na faixa de 2 a 5.106células/ml. Nesse caso, a levedura deve apresentar apenas um
moderado poder de floculação. Leveduras muito floculantes sedimentam
rapidamente, permanecendo poucas células em suspensão na cerveja em
maturação. O tipo de levedura normalmente define o método de maturação
(ZUPARDO, 2010).
Neste período a cerveja verde sofrerá reações tais como a reação de
Maillard a degradação de Strecker, além da formação de cor pela reação de Hodge.
As três reações têm grande influência sobre o sabor do produto final, a redução na
concentração de ácido sulfídrico, de acetaldeído e de diacetil. A concentração
destes metabólitos se reduz devido a condução da fermentação em menores
50
temperaturas, como também a escolha certa da cepa de levedura e da composição
da mostura.
Durante a fermentação primária ocorre a formação de alcoóis superiores e
alguns ácidos. Estes metabólitos secundários não sofrem uma alteração expressiva
durante a maturação. A síntese de ésteres obedece uma ordem diretamente
proporcional a produção do etanol. Na maturação estes ésteres formados darão
origem ao aroma e ao sabor característico da cerveja. Na cerveja madura
predominam o acetato de etila em média de 21,4 mg/L e o acetato de amila com 2,6
mg/L.
A duração do tempo de maturação é influenciada pelo tipo de cerveja
produzida e também se relaciona com a temperatura. Maturação em altas
temperaturas acarreta problemas com a espuma, paladar e estabilidade da cerveja.
Já em baixas temperaturas o tempo de maturação necessita ser maior, pois será
preciso atenuar os extratos. A maturação dura entre 5 e 15 dias, dependendo do tipo
de cerveja, a uma temperatura de 0°C, podendo atingir no máximo 3°C.
Nessa fase do processamento a legislação vigente permite a utilização de
aditivos de ajuste de cor, odor e sabor; melhoradores de espuma, estabilizantes
contra turvação e a deterioração do flavour e do corpo da cerveja além de
conservantes (DRAGONE, 2010).
Os objetivos do processo de maturação são
Iniciar a clarificação da cerveja removendo, por sedimentação, das células de
leveduras, o material suspenso na cerveja verde além dos componentes que
causam turbidez na bebida;
Produzir uma maior quantidade de gás carbônico na cerveja
Aprimorar o sabor da cerveja e seu odor, reduzindo a concentração de
diacetil, acetaldeido e acido sulfídrico, além de favorecer a síntese de ésteres
que conferirão sabores característicos de cada tipo de cerveja
Evitar oxidações que comprometam sensorialmente a bebida.
51
4.11. clarificação e carbonatação
O processo de clarificação da cerveja consiste basicamente na eliminação
de turvações, leveduras, resinas de lúpulo, ligações tanino–protéicas; eliminação ou
redução de substâncias que podem levar a uma turvação, como proteínas,
polifenóis, α- e β-glucanos; eliminação de microrganismos, levedura, bactérias e
melhoria do brilho e estabilidade organoléptica.
É a última fase do processo de produção onde a qualidade ainda pode ser
ativamente influenciada. A partir da filtração, são necessárias apenas medidas
preventivas para levar a qualidade alcançada em todo o processo de fabricação até
o envase. A clarificação ocorre como forma de acabamento da cerveja, nesta etapa,
devido a retirada de complexos tanino proteicos, a cerveja ganhará brilho.
A clarificação em si se inicia já no tempo de maturação pela decantação de
leveduras e complexos inerentes ao mosto fermentado. Antes da etapa de
clarificação por uso de filtros de terra diatomácea, a cerveja é carbonatada sob
pressão, usando-se gás carbônico de no mínimo 99,5% de pureza até que se
obtenha uma concentração de 0,45% a 0,52% de gás na mistura total. Para se evitar
a desgaseificação, o processo ocorre em contra pressão de CO2 a 1 bar. O gás
substitui parte da concentração de oxigênio presente na cerveja. Quanto menor o
volume de oxigênio dissolvido, maior a estabilidade da cerveja, pois evitará a
oxidação do produto durante o armazenamento (ZUPARDO, 2010).
Após a carbonatação a cerveja é clarificada em filtros de terra diatomácea,
seja do tipo placas verticais, horizontais, placa e suporte ou ainda filtro de vela.
Todos eles se baseiam no mesmo princípio. As placas possuem um meio filtrante de
malha fina. A terra é impulsionada, por bomba a escoar através do meio filtrante.
Sendo recirculada para a formação de uma pré-capa. As camadas de terra se
reforçam com outra de grãos mais finos, recobrindo o meio filtrante.
Quando nenhuma quantidade de terra passa pelo filtro, inicia-se o
bombeamento de cerveja. O tempo de processo é controlado a partir de medidas de
pressão, turbidez e concentração de microrganismos viáveis. A pressão não deve
ultrapassar 3 bares acima da pressão atmosférica. O limite de células residuais de
leveduras após a filtração deve ser de menos de 10 por 100 ml de cerveja
(DRAGONE,2010).
52
4.12. envasamento
A cerveja maturada, filtrada e carbonatada é acondicionada em adegas de
pressão em temperaturas de 0 a 1ºC. Estes tanques tem a finalidade de estabilizar a
cerveja armazenada, não permitindo qualquer alteração do produto final que deste
tanque seguirá para o envase.
A cerveja então será envasada em diferentes recipientes para uso, sendo
um destes o barril metálico, que comportará a cerveja verde que ainda não sofreu
pasteurização. A utilização de barris metálicos leva em conta algumas facilidades
como um maior volume de produto final, maior higiene e diminuição das
possibilidades de infecções da cerveja.
No engarrafamento da cerveja utilizam-se dois tipos de embalagens
Garrafas
Latas e garrafas descartaveis conhecidas como one way
As primeiras requerem lavagem com solução quente de soda cáustica,
enxágüe e um jato de ar estéril antes de receberem a cerveja. As garrafas
descartáveis, assim como as latas, recebem apenas um jato de ar estéril
seguido por outro de água esterilizada.
4.13. pasteurização
O propósito da operação de pasteurização é a destruição de
microorganismos deteriorantes presentes na cerveja, tornando-a estéril sem alterar
suas características organolépticas e sensoriais, proporcionando assim estabilidade
biológica à bebida.
A cerveja é levada em suas embalagens aos tuneis de pasteurização, os
quais proporcionam a movimentação das embalagens por zonas de aquecimento em
um determinado tempo. A temperatura de pasteurização esta na faixa de 60-65ºC e
o tempo de processamento de aproximadamente uma hora. Nos primeiros 15 a 20
minutos a cerveja entra no pasteurizador e recebe jatos de água quente que se
elevam ate 65ºC até os 45 minutos, após este tempo em outra zona do
pasteurizador acontece o resfriamento por aspersão de água fria (BRIGGS,2004).
53
A pasteurização deve ser conduzida de forma a esterilizar a cerveja de
forma a inativar enzimas e promover a morte de bactérias. Esta capacidade é
conhecida como unidade de pasteurização, que é a contagem de células mortas
assim que a cerveja é aquecida a temperatura de 60ºC no tempo de um minuto.
4.14. qualidade da cerveja
A qualidade de uma boa cerveja esta diretamente ligada às suas matérias
primas e técnica de fabricação. O mestre cervejeiro deve conhecer os meandros de
cada tipo de processo para que extraia do mosto fermentado o melhor produto,
diminuindo características indesejadas e otimizando as qualidades da bebida. O
sensorial da cerveja é o que a torna diferenciada entre tantos estilos. Sua excelência
começa a partir das escolhas de sua matéria prima. Analisando os fatores que
determinam o sucesso das cervejas chegamos a denominadores comuns
(BRIGGS,2004).
Composição química da água, suas concentrações de minerais e nutrientes
Teores e características de cada malte e adjuntos
Adição de lúpulo
Atividade enzimática na mosturação
Teores de açucares fermentescíveis e não fermentescíveis da mostura
Teor do extrato contido no mosto
Escolha da cepa correta de levedura para cada tipo de cerveja desejada
Temperatura de fermentação, autólise de leveduras.
Processo de maturação e acabamento
Envase e pasteurização
4.15. características sensoriais da cerveja
A avaliação sensorial da cerveja começa com a sensação causada pelo
CO2 que fornece bolhas, causando uma sensação de dor agradável pela interação
com o nervo trigeminal. Toda a avaliação sensorial leva em consideração a
palatabilidade da cerveja, avaliadas conforme o sabor e odor característicos.
Quando acontece a percepção dos sabores na língua existe a interação entre os
quatros gostos básicos sentidos: doce, salgado, azedo e amargo assim como os
54
odores voláteis percebidos na cavidade nasal. Gostos fortes ou suaves, picantes,
sabores verdes que pegam na garganta ou que são saborosas ao paladar
influenciam a percepção do sabor.
O corpo da cerveja, que está diretamente ligado a textura, indica a
concentração de complexos proteicos, melanoidinas, essa concentração proteica
confere a cerveja uma viscosidade característica. Propriedades de sabor
adstringente estão relacionadas com a presença de melanoidinas, polifenois e ao
aminoácido prolina. Outra propriedade aparentada ao sabor e a adstringência, a qual
está relacionada aos polifenóis, e ao principal aminoácido da cerveja, a prolina.
O amargor da cerveja vem da isomerização das resinas lupulinicas e sua
alcoolatura provém do malte. Adjuntos são usados para suavizar a cerveja,
diminuindo o teor de extrato maltado, além dos produtos metabólicos da
fermentação tais como ésteres, álcoois, cetonas e aldeídos.
Existem na cerveja cerca de 700 compostos químicos diferentes resultantes
do metabolismo das leveduras, sendo que a maioria está presente em níveis
inferiores àqueles em que eles poderiam ser facilmente percebidos. A interação
destes compostos com os isômeros do malte e do lúpulo realiza o que conhecemos
como gosto da cerveja, adicionando características sensoriais, bem como
estabilidade biológico coloidal. Estas interações de sabor e aroma são desejáveis
em certos estilos de cerveja (DRAGONE,2010).
4.16. defeitos da cerveja
4.16.1. turbidez
A cerveja pode sofrer turvação por crescimento da colônia de leveduras que
se desenvolvem nas que ainda não sofreram tratamento térmico ou que estão
armazenadas de forma incorreta, ou pela coagulação de complexos proteico
coloidais. Uma cerveja pode tornar-se turva por dois fatores principais: crescimento
de microorganismos e coagulação de colóides. Esse tipo de coagulação causa dois
tipos de turvação a quente e a frio. Nestes casos os complexos coloidais são
coagulados com o tempo de exposição e existe a formação de flocos, que
sedimentam. Para corrigir este tipo de problema cobre e ferro podem ser usados, em
55
concentrações acima de 0,5 ppm, para catalise da coagulação do complexo
coloidal.(BRIGGS,2004)
Para solucionar o problema de turbidez na cerveja é necessário
Filtrar a cerveja, na menor temperatura possível.
Utilizar enzimas proteolíticas como a papaína a baixas temperaturas
Remover o complexo coloidal com carvão ativo ou terra diatomácea
Remover a proteína utilizando silicatos, argila bentonita
Remover o tanino por meio de membranas de nylon ou pvp
Para reduzir o desenvolvimento de turvação na cerveja é necessário
Aumentar os adjuntos na formulação
Utilizar um grão de malte com alto poder diastático
Adotar o repouso protéico na mosturação
Realizar uma boa brassagem do mosto, com aeração
Existe ainda outro tipo de turvação decorrente de sedimentos, que são
carregados para a cerveja por falhas no processo tais como
Entupimento do filtro de terra diatomácea, por saturação de sua área
superficial, restos de fibra celulósica ou carvão ativo
Uso excessivo de estabilizadores de espuma como alginatos
Restos de lavagem de garrafas: pigmentos de etiqueta e fragmentos de vidros
Terra em garrafas mal lavadas
Verniz descamado das latas e tampas
4.16.2. desgaseificação ou insipidez
Desgaseificação ou insipidez na indústria cervejeira significa carência de
carbonatação e de espuma. A ausência do gás carbônico em uma cerveja que esta
em processo de maturação é facilmente corrigida. Já a falta de espuma pode ser
influenciada por vários fatores( BAMFORTH,2008)
Falta de carbonatação
Baixa proporção de malte na formulação
Protease excessiva durante a mosturação
56
Uso excessivo de agentes proteolíticos contra a turbidez a frio
Excessiva filtração
Pouca utilização de contrapressão do CO2 durante a clarificação
Elevada concentração de álcoois superiores
Contaminação da cerveja com óleo ou gordura, e outros.
A espuma pode ser estabilizada mediante a utilização de gomas e alginatos
porem o excesso causara a turvação a frio
4.16.3. sabor fenólico
O defeito conhecido como clorofenólico ou medicinal é o resultado de
reações de compostos fenólicos e sanitizantes a base de cloro. O limite de
percepção do clorofenol na cerveja e percebido em concentrações de 5 ppb. Os
compostos fenólicos podem ter origem em fatores como
Água contaminada com inseticidas ou hidrocarboneto, matéria orgânica ou
algas. Nesse caso, o cloro utilizado no tratamento de água pode agravar o
problema, esta agua contaminada deve ser tratada com carvão ativo seguido
de filtração e adição de ozônio;
Bactérias contaminantes e leveduras selvagens;
Produtos de limpeza e higiene, que contenham cloro ou iodo;
4.16.4. sulfuroso
O odor sulfuroso forma-se durante a fermentação, sendo eliminado na
clarificação, filtração e pasteurização da cerveja. Seguramente após a pasteurização
a cerveja não apresentara mais este problema. Porem se um antioxidante a base de
dióxido de enxofre for utilizado mercaptanas serão formadas e um odor sulfúrico. Os
fatores que podem contribuir para o aparecimento de odores sulfurosos na cerveja
são (BRIGGS,2004)
Brassagem deficiente do mosto
Baixo teor de oxigênio dissolvido no mosto
Crescimento não exponencial da levedura
Fermentação lenta
Utilização de sulfitos após a fermentação
Microrganismos produtores de H2S
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Pasteurização excessiva
Armazenar cerveja envasada em temperaturas altas
Exposição à luz
4.16.5. velho ou oxidado
Mesmo a cerveja com toda a sua estabilidade biológica não esta livre do
processo de envelhecimento. Como em outros alimentos, ela também sofre com a
oxidação lipídica. A oxidação que ocorre na cerveja é tida como o principal
deteriorante do sabor e essas reações se iniciam após a maturação. Como o
processo de oxidação é inerente à cerveja, este desenvolvimento adicionará
compostos indesejáveis ao paladar. Além do tempo, a temperatura elevada também
acelera as reações de oxidações, envelhecendo a bebida mais rapidamente. A
cerveja deve ser consumida no menor tempo possível após seu envase a fim de
conservar todas as características.
Para desacelerar o envelhecimento da cerveja, a indústria deve:
Usar matérias-primas de boa qualidade
Apresentar um processamento adequado
Utilizar antioxidantes, como sulfitos e ascorbatos
Reduzir os traços de metais e a quantidade de ar na cerveja
Pasteurizar minimamente a cerveja
Armazenar a cerveja em temperatura baixa.
4.16.6. espuma
A espuma é considerada, o selo de qualidade de uma boa cerveja, uma vez
que a observando podemos obter respostas significativas a inúmeros problemas,
tais como estabilidade, duração e gaseificação. Quando se fala em beber uma
cerveja, não se trata de apenas um simples ato mecânico, existe toda uma
ritualística, pois a complexidade que existe na bebida jamais poderia ser
desprezada.
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Existe na avaliação sensorial da cerveja uma estética que deve ser levada
em consideração. Uma vez colocada no copo, a cerveja apresenta fatores como
camadas de espuma, brilho e coloração, cerveja já não é mais para ser bebida
apenas com a boca mas também com os olhos.
A espuma começa a ser formada no processo fermentativo, sendo
importante para a cerveja por conservar sua refrescância e integridade do paladar,
além de difundir os aromas característicos através da troca gasosa que realiza nas
superfícies líquido, espuma e espuma, atmosfera
É a espuma que carrega o maior segredo da cerveja, a dissolução do CO2
na boca, para que ocorra a interação com o nervo trigeminal, isto faz com que
aconteça a sensação de dor agradável que sentimos ao beber a cerveja. Mas o que
é a espuma?. Quais são os parâmetros que são específicos para se ter uma espuma
de boa qualidade?. A cerveja em si é uma dispersão coloidal, que obedece certas
leis e princípios físico-químicos tais como formação coalescência e desproporção
(BAMFORTH,2008).
A seguir, princípios e parâmetros serão apresentados para entendimento
desta coadjuvante do processo cervejeiro.
Colóides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes,
com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida em sólido, líquido ou
gás, denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua, sólido, líquido ou
gás, denominada meio de dispersão. A ciência dos colóides está relacionada com o
estudo dos sistemas nos quais pelo menos um dos componentes da mistura
apresenta uma dimensão no intervalo de 1 a 1000 nanômetros. Partículas dispersas
podem ter tamanhos diferentes e por isso o sistema coloidal é denominado
polidisperso. As macromoléculas de proteínas sintetizadas biologicamente têm o
mesmo tamanho e massa molecular, por isso dão origem a colóides monodispersos.
Como a área de superfície da fase dispersa é elevada devido ao pequeno
tamanho das partículas, as propriedades da interface entre as duas fases dispersa e
de dispersão determinam o comportamento do sistema coloidal. As diferentes
interações entre a fase dispersa e de dispersão constituem um dos pontos críticos
do comportamento e da estabilidade dos colóides. As propriedades físicas e
químicas de ambas as fases controlam essas interações (BAMFORTH,2008).
59
A espuma é um sistema coloidal constituído de bolhas de gás muito
pequenas dispersas em um meio líquido, como no caso da espuma da cerveja. As
bolhas podem coalescer, isto é, colidirem umas com as outras, e do encontro de
duas formar uma bolha maior. Esse processo de coalescência causa a quebra da
espuma, o que determina a instabilidade do sistema coloidal. As proteínas são bons
estabilizantes de espumas em alimentos.
Até aqui foi apresentada a natureza da dispersão coloidal, seus aspectos
químicos, agora apresente uma tradução livre do primeiro capítulo do livro Beer
quality perspective do professor Dr Charles W Bamforth, que vai expor o mecanismo
físico que a espuma da cerveja obedece em todo o seu processo, desde sua
formação ate seu desproporcionamento.
a física da espuma 4.16.6.1.
Os princípios da física da espuma de cerveja são fundamentais para a
compreensão da qualidade dessa espuma pela interação dos diferentes
componentes da cerveja Bamforth (2003). Outros autores simplificaram um pouco a
física envolvida nos seguintes eventos da formação da espuma
Formação e tamanho das bolhas
Drenagem
Cremeação
Coalescência
Desproporcionamento
formação e tamanho das bolhas 4.16.6.2.
Apesar de a cerveja ser saturada com dióxido de carbono, bolhas não são
formadas espontaneamente, a menos que a nucleação ocorra promovida pela fibra
da estrutura do copo, ou arranhão no vidro ou a forma de dispensa, seja da torneira
ou garrafa. Estes locais de nucleação devem ser suficientemente pequenos para
criar bolhas menores que criam espuma mais atraente para o bebedor (Bamforth,
2003). Um atributo desejável na nitrogenação de cervejas, devido à menor pressão
60
parcial de gás de azoto comparado ao CO2, é a produção de bolhas muito
pequenas. Conforme ilustrado na figura 4
NUCLEAÇÃO CRESCIMENTO DESPRENDIMENTO
Figura 4 - Nucleação Crescimento e Desprendimento da bolha de cerveja
Fonte Adaptado de Beer a Quality Perspective
Tais princípios são aplicados na utilização de objetos de vidro nucleados tais
como o guarda-espuma estilo tulipa Finalmente, o controle para dispensar a tensão
superficial com baixo ângulo dinâmico conduz a bolhas menores, com tamanho
homogêneo de dispersão, o que resulta na desejável característica espuma
"cremosa" (Bamforth, 2008) Os fatores que regulam o tamanho da bolha gerada na
nucleação estão descritos na equação (1)
Raio da bolha = [ Rmγ/2ρg]1/3
Onde
Rm = raio de local de nucleação (m) γ = tensão superficial ( mN m-1 ) ρ = densidade relativa da cerveja (m/kg-3) g = aceleração da gravidade (9,8m/s-2 )
Após a sua formação, a espuma é usualmente denominado "úmida".
A cerveja em excesso no interior da espuma rapidamente drena, por
gravidade, para produzir espuma "seca", ou drenada. Efeitos sutis de acordo com o
grau de drenagem podem ser percebidos. Na espuma seca a drenagem por
gravidade continua, formando uma disco sucção" nas bordas, que provoca o
enfraquecimento do filme que contém a bolha, levando consequentemente ao
61
colapso da espuma, (BAMFORTH, 2003) concluiu que há forças neutralizando a
drenagem são elas:
1 viscosidade da cerveja, 2 efeitos capilares e 3 viscosidade da superfície
da cerveja. A influência da viscosidade da cerveja é consistente com a qualidade
da espuma da cerveja; sendo observado que a espuma é mais estável a
temperaturas mais baixas, quando é maior a viscosidade. Mais recentemente reviu
esse conceito, para concluir que a viscosidade da superfície é mais importante que a
viscosidade total. Conforme apresentado na figura 5
Figura 5 - Representação esquemática da drenagem.
Fonte adaptado de Beer a Quality Perspective
Na espuma seca as bolhas assumem uma estrutura poliédrica tipo favo de
mel, mostrando bordas bem definidas entre planos das bolhas (BAMFORTH, 2008).
Na prática, esta interpretação parece confirmada pela observação que os
polissacarídeos não amiláceos, que aumentam a viscosidade, tais como as
β-glucanases, têm uma influência desprezível na estabilidade da espuma da cerveja.
A vazão Q de drenagem de líquido da espuma é determinada pela fórmula
Q= [2ρgqς/3η] Onde Q = taxa de fluxo (m3/s) η = viscosidade do filme liquido (Pa/s) ρ = densidade relativa da cerveja (m/kg-3) g = aceleração da gravidade (9,8m/s-2 ) q = comprimento da borda do disco ς = espessura do filme (m)
62
cremeação 4.16.6.3.
Cremeação, aumento do número de bolhas ou "perolamento", é definida
como o atraente espetáculo da cerveja de captura de bolhas para a espuma, que, se
fosse em comportamento ideal, deveria ser mantida por todo o tempo do consumo
(BAMFORTH, 2004). Em conjunto: a atividade de nucleação, a tensão superficial
da densidade da cerveja e o CO2 determinam o nível de conteúdo de creme. Uma
vez aceito o papel central que um local de nucleação representa, verificou-se que o
conteúdo de CO2 foi a variável mais influente uma vez que as faixas de
tensão superficial típicas e de densidade não são, geralmente, suficientemente
grandes para fazer uma diferença perceptível na formação da cremosidade.
(BAMFORTH, 2008). Conforme apresentado na figura 6
Figura 6 - Mecanismo de cremeação
Fonte adaptado de Beer a Quality Perspective
63
A cremosidade pode ser explicada pelo modelo matemático
Ao
n = 3,11C + 0,0962y -218ρ +216
Onde
Ao
n = atividade inicial de nucleação
C = conteúdo de dióxido de carbono (vol CO2 / vol cerveja) y = tensão superficial ρ = densidade
coalescência 4.16.6.4.
Coalescência em espumas é definida como a fusão entre duas bolhas
causada pela ruptura da película entre elas, produzindo uma bolha maior, menos
estável e menos atraente. Tal fato se deve à diferença entre as pressões que uma
bolha maior exerce na menor, acelerando o processo da coalescência. No entanto,
se algum material altamente hidrofóbico tal como lipídios, óleo de frituras, batom,
agentes de limpeza ou copos engordurados entram em contato com a cerveja,
podem provocar um efeito catastrófico para a estabilidade da espuma. Conhecido
como "mecanismo das partículas hidrofóbicas" ou impacto de lipídios ou
"mecanismo das partículas de dispersão" ou impacto de detergentes, estas
pequenas partículas perturbadoras, quando posicionadas na película da bolha,
rapidamente iniciam o processo de coalescência (BAMFORTH, 2003). Conforme
apresentado na figura 7.
Figura 7 - Mecanismo de fusão para a formação de bolhas maiores dando início ao processo de coalescência
Fonte adaptado de Beer a Quality Perspective
64
desproporcionamento 4.16.6.5.
O desproporcionamento, também conhecido como Amadurecimento de
Ostwald, é definido como a fusão de bolhas ou engrossamento da espuma;
processo resultante da difusão interbolhas de gás. Por este processo, seguindo a lei
da difusão de Laplace, a partir de bolhas menores, com maior pressão de gás se
transformam em bolhas maiores, com menor pressão. Assim, bolhas menores
desaparecem, substituídas por bolhas maiores. (BAMFORTH, 2003) como visto na
figura 8.
Figura 8 - Mecanismo de dispersão por detergente e mecanismo de hidrofobia de partículas por gorduras
Fonte adaptado de Beer a Quality Perspective
Pela lei da difusão de gases, bolhas maiores se tornam ainda maiores,
resultando em laminação das bolhas, tipo de formação menos estável (BAMFORTH,
1999). A difusão de gás é um importante fator de desproporcionamento. Mais uma
vez, é fácil perceber o substancial benefício do nitrogênio para a estabilidade da
espuma em razão de sua menor solubilidade em água quando comparado ao CO2,
(BAMFORTH, 2008). Dessa forma, a combinação do gás contido na bolha e a
espessura do filme entre bolhas estão relacionados com as taxas de drenagem e
constituem-se nos mais importantes fatores de limitação ao
desproporcionamento. (BAMFORTH, 2003).
65
Figura 9 - Mecanismo de desproporcionamento da espuma
Fonte adaptado de Beer a Quality Perspective
O valor de desproporcionamento é definido pela equação de De Vries.
rt2 = r0
2 - [4RTDSyt / Pϴ]
Onde rt = raio da bolha no tempo t r0 = raio da bolha inicial R = constante dos gases (8,314 J K-1 mol-1) T = temperatura absoluta em Kelvin D = coeficiente de difusão do gás (m2 s-1) S = solubilidade do gás (m mol-3 Pa-1) y = tensão superficial t = tempo em s P = pressão ϴ = espessura do filme entre bolhas Os benefícios que baixos níveis de nitrogênio provocam na estabilidade da
espuma são explicados por sua mais baixa solubilidade quando comparada à
solubilidade do dióxido de carbono, significando que sendo menos capaz de se
dissolver na interface líquida entre bolhas passa com mais facilidade de uma bolha
para a outra. Conforme visto na figura 9.
A espessura da película da bolha é igualmente importante, pois afetará
diretamente as taxas de drenagens, também se constituirá em superfície ativa para
materiais que penetrem pela parede da bolha para interagir de forma a obter um
quadro de manutenção da integridade da película (BAMFORTH,2008).
66
5. CONCLUSÃO
A ciência cervejeira vem se desenvolvendo desde os tempos remotos, as
velhas bases do conhecimento foram modernizadas com o passar dos séculos , mas
os componentes básicos não mudaram, contudo o desenvolvimento avançou muito
e hoje temos cada vez mais cervejas variadas mas com garantia de qualidade e
segurança cada dia maiores A fabricação da cerveja em si é um processo
relativamente simples , porém o conhecimento do processo é o grande diferencial,
que destacou e ainda destacará o conhecimento dos mestres cervejeiros através
dos séculos, uma vez que um erro nesta condução acarretará em falhas na
produção descaracterizando a cerveja.
O trabalho expôs a complexidade da fabricação de cerveja, desde a escolha
da matéria-prima, levedura, até o controle rigoroso dos processos durante a
fabricação, principalmente fermentação e malteação, além de todas as etapas do
processamento em que se utiliza controle bioquímico como inativação de enzimas
ou ainda término de fermentação, para evitar possíveis infecções que possam
comprometer a qualidade da cerveja.
O domínio da ciência cervejeira garante uniformidade e qualidade na
produção, características fundamentais para a conquista do mercado consumidor. A
cerveja tornou-se hoje uma das bebidas mais apreciadas graças ao melhoramento e
a evolução da tecnologia cervejeira, que ajudaram a cerveja, uma bebida tão antiga
a sobreviver e evoluir tornando-se uma das bebidas mais populares do mundo.
67
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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