UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁCURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS

SILVIA JULIANA MOREIRA

PROCESSO DA PRODUÇÃO DE CERVEJAS TIPO PILSEN

RELATÓRIO TEÓRICO

APUCARANA2012

SILVIA JULIANA MOREIRA

PROCESSO DA PRODUÇÃO DE CERVEJAS TIPO PILSEN

Relatório apresentado como avaliação parcial naDisciplina de Tecnologia das Fermentações Industriais (TF36A), da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Apucarana.

Orientador: Prof. Fernanda Lini Seixas

APUCARANA 2012

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................3

2 OBJETIVO.........................................................................................................................4

3 HISTÓRIA..........................................................................................................................5

4 CLASSIFICAÇÃO.............................................................................................................7

4.1 Modo de Fermentação..................................................................................................7

4.1.1 Cervejas de alta fermentação:..............................................................................7

4.1.2 Cervejas de baixa fermentação:...........................................................................7

4.1.3 Fermentação espontânea:.....................................................................................8

4.2 Extrato Primitivo..........................................................................................................8

4.3 Cor................................................................................................................................8

4.4 Teor alcoólico...............................................................................................................9

4.5 Proporção de malte de cevada......................................................................................9

5 CERVEJAS PILSEN........................................................................................................11

6 MATÉRIAS PRIMAS......................................................................................................12

6.1 Água...........................................................................................................................12

6.2 Malte...........................................................................................................................12

6.2.1 Maltes especiais..................................................................................................14

6.2.2 Maltes caramelo (Cristal)...................................................................................14

6.2.3 Maltes torrados...................................................................................................14

6.2.4 Cevada não-malteada.........................................................................................15

6.3 Lúpulo........................................................................................................................15

6.4 LEVEDURA..............................................................................................................16

7 ETAPAS DE PRODUÇÃO..............................................................................................18

7.1 Produção do Mosto.....................................................................................................19

7.2 Processo Fermentativo...............................................................................................20

7.3 Acabamento................................................................................................................24

8 CONCLUSÃO..................................................................................................................26

REFERÊNCIAS........................................................................................................................27

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1 INTRODUÇÃO

Atualmente há centenas de produtos que são obtidos por rota biotecnológica. Ou

seja, ocorre simultaneamente a decomposição e síntese no mesmo reator do processo

biotecnológico. Dentre esses produtos, as bebidas fermentadas, teve grande avanço em sua

fabricação, passando de um processo artesanal para um processo moderno.

Porém, quanto o critério de qualidade, ainda pode-se dizer que o mesmo é bastante

artesanal, pois depende de vários testes que envolvem os sentidos humanos. Um exemplo

disso é o cheiro, aparência e sabor do produto, que são fatores fundamentais para a aprovação

ou não do mesmo no mercado consumidor.

Os grãos de cereais e frutos são as matérias primas básicas para o processo de

fabriação das bebidas, pelo fato de fornecerem carboidratos necessários à fermentação. Sendo

que, o emprego do tipo de cereais a serem utilizados e a variação, são amplos e variam de país

para país, de bebida para bebida (CASTRO, 2001).

A cerveja é a bebida fermentada mais antiga da história da humanidade , da qual, há

relatos que sua produção teve início por volta de 8000 a.C. A mesma pode ser classificada de

várias maneiras, quanto a cor, tipo de fermentação, teor alcoólico, etc.

De acordo com a legislação brasileira, mencionada no Decreto nº 6.871, de 4 de

junho de 2009: “Cerveja é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro

oriundo do malte da cevada e água potável, por ação de levedura com adição de lúpulo. A

qual, a quantidade dos ingredientes pode variar de um cervejeiro para o outro. Segundo dados

do Sindicerv (Sindicato Nacional da Indústria da Cerveja), o Brasil consome mais de 10,3

bilhões de L de cerveja / ano, sendo o quarto maior consumidor do mundo.

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2 OBJETIVO

Neste sentido, o objetivo desse trabalho é conhecer o processo de produção da

cerveja tipo Pilsen, com ênfase na etapa de fermentação.

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3 HISTÓRIA

A origem das primeiras bebidas alcoólicas é incerta. Estima-se que o homem

começou a utilizar bebidas fermentadas há 30 mil anos, sendo que a produção de cerveja deve

ter se iniciado por volta de 8.000 a.C. Essa bebida foi desenvolvida paralelamente aos

processos de fermentação de cereais e difundiu-se lado a lado com as culturas de milho,

centeio e cevada nas antigas sociedades estáveis. Há registros sobre a utilização da cerveja, na

antiguidade, entre os povos da Suméria, Babilônia e Egito.

Os egípcios fizeram com que a cerveja ficasse conhecida pelos outros povos

orientais, fazendo com que ela chegasse à Europa e daí para o resto do mundo, sendo uma das

bebidas mais apreciadas nos dias atuais. Assim, a produção de cerveja é usualmente

mencionada como um exemplo típico da biotecnologia “antiga”, devido à sua longa história.

(CAVALHO et al, 2007)

Uma estátua de terracota representando um cervejeiro, de 2.400 anos antes de Cristo,

foi encontrada em um túmulo egípcio.

Figura 1: Estátua de terracota representando um cervejeiro (CERVESIA, 2012)

O mais antigo código de leis conhecido, o de Hamurabi da Babilônia (cerca de 1.770

antes de Cristo), declara que a pena de morte poderia ser imposta àqueles que diluíam a

cerveja que vendiam. Papiros egípcios, de cerca de 1.300 antes de Cristo, referem-se ao

regulamento de venda de cerveja. Na Idade Média, a cerveja foi utilizada como mercadoria

para comércio, pagamento e impostos. Os monges aperfeiçoaram a tecnologia cervejeira e

serviram, de certo modo, como vendedores por atacado. No século 14, a cidade de Hamburgo,

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no norte da Alemanha, era o centro cervejeiro da Europa, com mais de mil mestres

cervejeiros.

O Livro dos Mortos, do antigo Egito, menciona sobre a cerveja fabricada com cevada

e denominada zythum. Na China era fabricada a cerveja a base de cevada, trigo, milho e

arroz, denominada de kiu. Na época medieval, quase todos os mosteiros da Europa Central

fabricavam cerveja. Weihenstephan, primeira cervejaria na Alemanha (BLÁCIDO).

No Brasil, o hábito de tomar cerveja foi instaurado por Dom João VI, no início do

século XIX, durante a permanência da família real portuguesa em ter-ritório brasileiro. Nessa

época, a cerveja era importada de países europeus. Mais tarde, em 1888, foi fundada na cidade

do Rio de Janeiro a “Manufatura de Cerveja Brahma Villigier Paulista e Cia.”

E poucos anos depois, em 1891 na cidade de São Paulo, a Companhia Antártica

Paulista. Passados mais de cem anos, essas duas cervejarias matem o domínio do mercado de

cerveja no Bra-sil. Atualmente as empresas se fundiram, originando a AmBev, a maior

empre-sa cervejeira do Brasil (OLIVEIRA, 2010).

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4 CLASSIFICAÇÃO

De acordo com Sindicerv, estima-se que atualmente há mais de 20 mil tipos de

cervejas no mundo. Isso se dá por pequenas mudanças no processo de fabricação que podem

ser feitas, como a temperatura de cozimento, o tempo de fermentação, maturação, adição ou

não de adjuntos, etc. Apesar de existir tantos tipos, as cervejas podem ser classificadas sob

cinco aspectos diferentes:

1) Modo de fermentação.

2) Extrato primitivo;

3) Cor;

4) Teor alcoólico;

5) Proporção de malte de cevada;

4.1 Modo de Fermentação

4.1.1 Cervejas de alta fermentação:

Nesse tipo de fermentação, a levedura sobe à superfície durante o processo, em

temperatura de 20ºC a 25ºC. Após fermentar o mosto, gera um produto de cor cobre-

avermelhada, de sabor forte, ligeiramente ácido e com teor alcoólico entre 4% e 8%.

São exemplos desse tipo de cerveja as Ale (clara, suave, amarga, Porter, Barley

Wine, Stout), Altbier, Kölsh, cervejas especiais (Trappiste, Abbey, Saison), Weizenbier.

4.1.2 Cervejas de baixa fermentação:

A levedura utilizada sedimenta e se deposita no fundo do tanque, sendo que, o

processo ocorre em temperaturas entre 9ºC e 14ºC. A maior parte das cervejas são de baixa

fermentação.

Pode-se citar como exemplo as cervejas tipo Lager (Pilsener, Dortmunder, Malzbier),

Wiener, Märzen, Münchener, Bock, Doppelbock, Rauchbier. E ainda o Chope que é uma

cerveja de baixa fermentação não pasteurizada e acondicionada em vasilhame adequado.

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4.1.3 Fermentação espontânea:

Nesse caso as leveduras selvagens existentes no ar ambiente fornecem a

fermentação. Exmplo: Lambic, Gueuze, Faro. (CERVESIA apud REINOLD, 1997)

4.2 Extrato Primitivo

O teor de extrato primitivo é a densidade original do mosto , antes de ser

fermentado .

Tabela 1: Relação teor de extrato primitivo x tipo de cerveja

Tipo de Cerveja Teor de Extrato Pimitivo

Fraca de 5 a 10,5 %p/p

Comum de 10,5 a 12,5 %p/p

Extra de 12,5 a 14%p/p

Forte acima de 14 %p/p

Fonte: SINDICERV

4.3 Cor

A cerveja também pode ser classificada quanto à cor. Esta classificação é feita em

E.B.C. (European Brewerz Convention). A cerveja clara deve conter menos de 20 unidades

E.B.C e a cerveja escura quantidade igual ou superior a 20 unidades E.B.C.

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4.4 Teor alcoólico

Essa classificação é feita através da medida da porcentagem de álcool existente

na cerveja, e é função do seu extrato primitivo e da atenuação (percentual de extrato que foi

fermentado) utilizada no seu processo de fabricação. As classes são:

Cerveja sem Álcool: menor ou igual a 0,5%p/v;

Cerveja de Baixo Teor Alcoólico: maior que 0,5% e menor que 2,0%p/v;

Cerveja de Médio Teor Alcoólico: igual ou maior que 2,0% e menor que

4,5%p/v;

Cerveja de Alto Teor Alcóolico: menor ou maior que 4,5% e menor que

7,0%p/v;

Teoricamente, uma cerveja dita "sem álcool" não deveria conter nenhuma

quantidade de etanol. Na verdade, existe um pequeno teor de álcool remanescente que

depende das legislações próprias dos vários países produtores. A legislação internacional

orienta-se no sentido de admitir um teor de álcool máximo de 0,5% em volume, neste tipo de

cerveja.

4.5 Proporção de malte de cevada

Cerveja puro malte: possui 100% de malte de cevada, em peso, sobre o extrato

primitivo, como fonte de açúcares;

Cerveja: possui proporção de malte de cevada maior ou igual a 50%, em peso,

sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares;

Cerveja com o nome do cereal predominante: possui proporção de malte de

cevada maior do que 20% e menor do que 50%, em peso, sobre o extrato

primitivo, como fonte de açúcares.

A Tabela 2 apresenta os tipos mais comuns de cerveja e suas características quanto

coloração, origem, teor alcólico e fermentação.

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Tabela 2: Tipos mais comuns de cerveja e suas características.

TIPOS DE CERVEJA

CERVEJA ORIGEM COLORAÇÃOTEOR

ALCOÓLICO FERMENTAÇÃO

Pilsen República Checa Clara Médio Baixa

Dortmunder Alemanha Clara Médio Baixa

Stout Inglaterra Escura Alto Geralmente Baixa

Porter Inglaterra Escura Alto Alta ou Baixa

Weissbier Alemanha Clara Médio Alta

München Alemanha Escura Médio Baixa

Bock Alemanha Escura Alto Baixa

Malzbier Alemanha Escura Alto Baixa

Ale Inglaterra Clara e Avermelhada Médio ou Alto Alta

Ice Canadá Clara Alto -

Fonte: SINDCERV,2012

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5 CERVEJAS PILSEN

Criada em 1842 na República Tcheca, a Pilsen apresenta uma coloração clara, de

tonalidade dourada brilhante, produzido pelo processo de fermentação profunda, com teor

pouco alcoólico devido a sua baixa fermentação, possui 3% a 5% de teor alcoólico, também

possui um teor de extrato primitivo, que varia de 11 a 13,5% (OLIVEIRA et al, 2010 apud

SETOR1, 2010).

Ela é fabricada com água mole, o que lhe confere cor clara e característica. No

mercado internacional é conhecida como “Pilsen Urquell” e “Pl-zensky Pkazdroj” na

República Tcheca (AQUARONE et al, 2001).

Atualmente, cerca de 60% de todas as cervejas e chopps Pilsen produzidos no mundo

são deste tipo. No Brasil, o consumo de cerveja Pilsen, representa 98% do mercado devido

principalmente ao clima favorável. (OLIVEIRA et al, 2010)

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6 MATÉRIAS PRIMAS

Os principais ingredientes utilizados na fabricação de uma cerveja são o malte, a

água, o adjunto e o lúpulo. Existem outros ingredientes, porém, variam de receita para receita,

os quatro ingredientes citados são os principais.

6.1 Água

A água e a matéria-prima, mais importante na fabricação de cerveja, pois a cerveja é

constituída basicamente de, assim sendo as suas características físicas e químicas serão de

fundamental importância para se obter uma cerveja de boa qualidade. (MADRID, et al., 1996)

.A água utilizada no processo de fabricação da cerveja tem de ser potável, podendo sofrer

corrosões químicas de acordo com a sua composição. A sua importância é tanta que ela é um

dos fatores decisivos na escolha do local para a instalação de uma cervejaria, pois para uma

água que precisa de muitas correções requer um tratamento mais minucioso, o que irá resultar

em um aumento no custo do produto final. Então é necessário que a fábrica esteja instalada

próxima a uma fonte abundante de água de boa qualidade.

A indústria cervejeira consome grandes volumes de água, por isto, é importante que a

fonte utilizada possua água em abundância. Em média, uma indústria cervejeira ocupa 10L de

água, para cada litro de cerveja produzido (REINOLD, 1997).

Um controle sobre o pH da água é fundamental, pois um pH alcalino poderá

ocasionar a dissolução de materiais existentes no malte e nas cascas, que são indesejáveis no

processamento. O ideal é que se tenha uma relação ácida facilitando maior atividade

enzimática, com um conseqüente aumento no rendimento de maltose, e um maior teor

alcoólico. Em geral, o ph ideal da água para a fabricação de cerveja está em torno de 6.5 a 7.0,

mas o tipo de cerveja a ser produzido é que vai determinar qual o pH ideal (AMBEV).

6.2 Malte

Apesar de diversos outros cereais poderem ser utilizados para a fabricação da

cerveja, a cevada é o cereal mais usado. Esta preferência deve-se a uma série de fatores,

dentre eles está o fato da cevada ser rica em amido, e possuir um alto teor de proteínas em

quantidade suficiente para fornecer os aminoácidos necessários para o crescimento da

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levedura e possuir substâncias nitrogenadas que desenvolvem um papel importante na

formação da espuma (NAKANO, 2000).

De acordo com Santos et al., 2005, O malte, em geral, é obtido em instalações

dedicadas a este propósito, conhecidas como maltarias, que transformam a cevada em malte,

podendo ou não ser anexas às empresas cervejeiras. O Processo consiste na limpeza e seleção

de grãos, a embebição, germinação e a secagem do malte. Em geral, a cevada é recebida

granel da lavoura. Após o recebimento, os grãos de cevada são submetidos a um processo de

limpeza para separação de palha, pedras, pequenos torrões, pedaços de madeira, etc. Em

seguida, os grãos de cevada são selecionados, de acordo com seu tamanho em três ou quatro

graduações, de modo a obter um malte homogêneo.

Uma vez selecionados, os grãos são armazenados em silos, de onde são

periodicamente enviados aos tanques de embebição. Nestes tanques, a cevada recebe água até

que os grãos atinjam um teor de umidade de 45% em relação ao seu peso, e sob condições

controladas de temperatura e teor de oxigênio. Neste ambiente, os grãos de cevada saem de

seu estado de latência, e incham devido a absorção de água. Este É o princípio do processo de

germinação da semente, que dará origem a uma nova planta de cevada caso não seja

interrompido.

Depois que o processo de germinação é iniciado, os grãos são dispostos em estufas,

de modo a mantê-los em condições controladas de temperatura e umidade. Permanecem ali

até que o crescimento embrionário se manifeste pelo desenvolvimento de um broto, num

período que varia de 5 a 10 dias. Ocorrendo a absorção de O2, desprendimento de CO2 e

formação de diversas enzimas,em especial as alfa α e β amisales.

Após retirar o excesso de água dos grãos por meio de peneiras, a cevada germinada é

enviada para fornos de secagem, onde se interrompe o processo de germinação pela ação do

calor de vapor injetado, à uma temperatura de 45 a 50ºC.

Numa segunda fase, ainda nos fornos de secagem, promove-se a caramelização dos

grãos, transformando-os no malte. Esta etapa, conhecida pelo nome de cura, ocorre em

temperaturas de 80 a 120ºC, sendo que o malte resultante possui umidade remanescente em

torno de 4 ou 5%. Em certos tipos de processo, o malte é ainda torrado, num processo

semelhante à torrefação do café, em geral terceirizado. (SANTOS & RIBEIRO,2005)

A base para a cor e sabor da cerveja é determinada na maltaria e não na cervejaria. O

cervejeiro determina o caráter de sua cerveja pronta pela seleção orientada do malte

cervejeiro. Mas a responsabilidade de como este malte é produzido e como são as suas

características, é principalmente do malteiro.

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Em cervejas de baixa fermentação podemos apenas utilizar malte de cevada. Para

cervejas de alta fermentação, podemos utilizar outros tipos de malte, como por exemplo,

malte de trigo ou de centeio (CERVESIA). Os maltes base fornecem a maior parte do poder

enzimático (diastático) para converter amido em açúcares fermentáveis e fornecem o maior

potencial de extrato. Não existe um sistema universal utilizado para classificar os maltes, uma

vez que os malteiros categorizam e comercializam os seus produtos de modo diferente.

Entretanto, na maioria das vezes os maltes são classificados como maltes base ou

maltes especiais. Maltes base usualmente representam uma grande percentagem da quantidade

total de grãos, os maltes especiais representam uma proporção muito menor da quantidade

total de grãos. A única exceção é o malte de trigo, que pode perfazer até 100% do total de

matéria-prima na produção de cervejas de trigo.

6.2.1 Maltes especiais

Os maltes especiais são concebidos para contribuir com características únicas para a

cerveja, como cor, sabor, proteínas de médio peso molecular para melhorar a estabilidade da

espuma, corpo, ou outras características que acentuem a percepção da cerveja pelo

consumidor. Ao contrário dos maltes base, os maltes especiais fornecem pouco ou nenhum

poder enzimático (diastático), porém contém algum material extraível. Maltes especiais são

utilizados em quantidades relativamente pequenas comparadas com os maltes base.

Dependendo do estilo de cerveja fabricado, o cervejeiro pode usar um ou dois tipos de malte,

ou até sete ou oito diferentes tipos de malte especiais.

6.2.2 Maltes caramelo (Cristal)

Os cervejeiros do continente europeu que produzem cervejas lager tradicionalmente

utilizam maltes caramelo, considerando que os cervejeiros que produzem cervejas ale do

estilo inglês favorecem os maltes cristal. Atualmente, a maioria dos malteiros não faz mais a

distinção entre maltes caramelo e cristal e, com mais freqüência utilizam o termo “malte

caramelo” quando se referem a estes maltes.

6.2.3 Maltes torrados

Maltes torrados a seco são produzidos por secagem a temperaturas muito altas,

seguidas de torrefação. O calor e a duração da torrefação determinam a cor e o sabor do malte.

Maltes torrados incluem malte âmbar, malte marrom, malte preto, malte chocolate e malte

escuro.

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6.2.4 Cevada não-malteada

Dois outros produtos especiais são feitos de cevada não-malteada, que são a cevada

torrada e a cevada preta. Não há enzimas ativas em qualquer destes dois produtos.

6.3 Lúpulo

O lúpulo (Humulus lupulus L.) é uma planta trepadeira, perene, que pertence ao

grupo das Urticáceas e da família Cannabaceae. É uma planta dióica, o que quer dizer que

produz flores masculinas e femininas. Ordenadas em espigas e glândulas secretoras de resinas

e óleos de substâncias amargas, que dá o amargor típico e contribuem para o aroma

característico da cerveja. Na fabricação de cerveja utilizam-se apenas as flores femininas, pois

são estas que contém a substância amarga “lupulina”. Pode ser comercializado na forma de

flores secas, pó e em extratos, sendo que em pó esses extratos possuem maior densidade e,

portanto, ocupam menos volume ao ser transportado.

Há dois tipos de lúpulos fundamentais: os chamados de amargor e os aromáticos,

conforme características de amargor ou de aroma. Além das características citadas, dadas a

cerveja pelo lúpulo, esta planta ainda possui outras funções como evitar “espumamento”

durante a fervura e agente bacteriostático (CERVESIA).

O mesmo alcançou sua importância no passado porque perceberam que suas

substâncias amargas contribuíam significativamente para a preservação da cerveja, por ação

bactericida. A capacidade antisséptica do lúpulo foi descrita já no ano de 1153 d.C. pela

religiosa Hildegard von Bingen, com as palavras “putredines prohibet in amaritudine sua“

(seu amargor evita a deterioração).

A mais antiga fonte escrita sobre a plantação de lúpulo remonta ao início da Idade

Média. O plantio de lúpulo foi mencionado pela primeira vez no ano de 763 d.C. em

Geisenfeld, na região de Hallertau (sul da Alemanha, que ainda hoje é o mais importante

centro de produção, responsável por cerca de 25% da produção mundial).

A aparência do lúpulo era a característica mais importante para a diferenciação da

variedade. Somado a isso vinha naturalmente a avaliação do aroma que o cervejeiro dava à

variedade.

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Figura 2: Flores de lúpulo

Os componentes que valorizam o lúpulo são as substâncias amargas (resinas do

lúpulo), substâncias aromáticas (óleos do lúpulo / óleos etéricos) e as substâncias fenólicas

(polifenóis). As substâncias amargas e óleos etéricos encontram-se nas glândulas de lupulina.

As substâncias fenólicas provêm principalmente de partes maiores da planta como hastes das

flores e ramos. O “aroma de lúpulo“ compõe-se de mais de 300 componentes de óleos

etéricos como mirceno, cariofileno, humuleno etc . Os polifenóis possuem influência sobre o

paladar e o corpo da cerveja e também um efeito precipitador de proteínas.

6.4 LEVEDURA

Segundo Carvalho, et al, 2006, A Saccharomyces cerevisiae é uma levedura

ascomicética gemulante típica. Cepas desta espécie são utilizadas no processo de fermentação

para a produção de bebidas alcoólicas. Na presença de oxigênio, as leveduras oxidam os

açúcares a dióxido de carbono que são responsáveis pelas “bolhas de ar” no pão. As leveduras

de cervejaria e padaria têm sido utilizadas a milhares de anos. Assim, a S. cerevisiae é uma

levedura de grande importância econômica há muito tempo. As células de S. cerevisiae são

elípticas, medindo cerca de 6 a 8 mm de comprimento por 5 μm de largura. Reproduzem-se

assexuadamente por brotamento (ou gemulação).

O desempenho das leveduras cervejeiras na fermentação, que é a habilidade das

leveduras em “metabolizar eficientemente os constituintes do mosto em etanol e em outros

produtos da fermentação a fim de produzir uma cerveja com qualidade e estabilidade

satisfatórias” (STEWART & RUSSELL, 1995), é influenciada e controlada por vários fatores:

• Características Genéticas: a escolha da cepa de levedura empregada.

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• 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.

As leveduras cervejeiras ale foram descritas como “de alta fermentação” ou seja, que

se elevavam à superfície do líquido no final da fermentação formando uma película flutuante

e espessa de biomassa que poderiam ser retiradas desta superfície. Já as leveduras lager foram

descritas como “de baixa fermentação” floculando na base do fermentador no final da

fermentação formando uma fase sedimentada de biomassa apta a ser retirada no fundo da base

do fermentador.

Levedura selvagem é qualquer levedura diferente da levedura de cultivo utilizada na

elaboração de determinada cerveja. Pode causar defeitos, como formação de película na

superfície da cerveja, produção de turbidez, desenvolvimentos de odor e sabor estranhos e

fermentação com desvio na atenuação (VENTURINI FILHO & CEREDA, 2001).

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7 ETAPAS DE PRODUÇÃO

Segundo Oliveira, 2010, o processo industrial da fabricação de cerveja pode ser

dividido em três fases distintas:

1) Produção de mosto – Moagem do malte, mosturação, filtração, fervura e clarificação;

2) Processo Fermentativo – Fermentação e maturação;

3) Acabamento (pós-tratamento) – Filtração, carbonatação, pasteurização e outras.

A Figura 3 apresenta o fluxograma do processo de fabricação da cerveja Pilsen em

uma cervejaria com capacidade de produção de 36000 L/dia.

Figura 3: Processo de fabricação da cerveja Pilsen

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7.1 Produção do Mosto

O malte a granel chega à cervejaria por meio de caminhões. É acondicionado nos

silos e passa por uma peneira, promovendo assim a separação de pedras, sementes estranhas,

pó e outras impurezas. Em seguida, o malte é enviado à moagem.

Essa etapa consiste em submeter o malte à ação de moinhos de martelo ou de rolo

para promover o corte na casca do mesmo liberando o material amilácio necessário para a

fermentação e também promover a diminuição do tamanho de partícula do amido de modo a

aumentar sua área superficial que ocasiona um aumento na velocidade de hidrólise do amido.

Além da moagem seca, o malte pode ser umidificado com água ou vapor antes de sua

trituração em moinho de dois rolos passando a ser chamada de “moagem úmida”.

Depois de ser moído o malte é enviado até os tanques de mostura. Nessa etapa o

malte moído é misturado com água e submetido a aquecimento. As enzimas contidas no malte

são liberadas para o meio e sob ação de calor são ativadas pra promover a hidrólise catalítica

do amido. O aquecimento não costuma ultrapassar temperaturas de 72ºC, pois as enzimas são

inativadas em temperaturas acima desses valores. Esse processo é chamado de mosturação e

tem por objetivo transformar o amido em açúcares fermentáveis, que serão consumidos na

etapa da fermentação e originará a cerveja.

O mosto é composto aproximadamente de:

Açúcares Fermentescíveis – Glicose (9%), Maltose (41%), Maltotriose (14%);

Açúcares Não-Fermentescíveis – Dextrinas (22%), Outros (2%).

Após a mosturação é feito o cozimento do mosto a 100°C de 60 a 90 minutos. Nessa

etapa adiciona-se o lúpulo e adjuntos, o que estabiliza sua composição, inativando as amilases

e proteases, por causar coagulação das proteínas, que se precipitam em flocos. Também

ocorre a aromatização, concentração e esterilização do mosto. (SANTOS & RIBEIRO, 2005).

Saindo do cozimento é feita a filtração do mosto, ou seja, separação da parcela

líquida do bagaço através de tinas de clarificação. Essa separação tem por objetivo obter o

máximo em extrato do malte sacarificado. Efetua-se a lavagem do bagaço com água quente,

após o processo de filtração do mosto primário para recuperar o extrato ainda retido no

bagaço. A mistura obtida também é chamada de mostura, atravessa um sistema de filtros que

tem por função separar a casca da mistura e aproveitar as frações de açúcares que poderão ser

utilizados na fermentação(REINOLD,2010).

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Após o cozimento, o mosto é resfriado por trocadores de calor, com o objetivo de

receber a levedura que irá promover a fermentação, reduzindo a sua temperatura de 100ºC

para a temperatura adequada de inoculação do fermento (10 a 13 ºC).

7.2 Processo Fermentativo

Nessa fase, as leveduras irão consumir os açúcares fermentáveis, se reproduzir e,

além disso, irão produzir álcool e dióxido de carbono e também alguns ésteres, ácidos e

alcoóis superiores que irão transmitir propriedades organolépticas à cerveja.

Segundo Lima et al, 2001, antes de iniciar a fermentação nas dornas, primeiramente

faz-se a preparação do inoculo a partir de tubos de ensaio de culturas selecionadas. Faz-se a

inoculação subsequente de volumes de meio em quantidades e concentrações crescentes, na

proporção 1:5 ou 1:10, até ser atingido o volume útil de fermentação na indústria. Logo após,

passa para os pré-fermentadores que tem menor volume do que os fermentadores para facilitar

a adaptação das leveduras. Feito isso, inicia-se as fermentação por processo descontínuo, fase

aquosa, em dornas fechadas de aço inox, fundo cônico, sem agitação, como mostra a Figura 4

Figura 4: Reator tipo tanque fechado de fundo cônico (D&E Inox Group, 2012)

Esse tipo de reator apresenta algumas vantagens como o controle da temperatura

através de camisas de refrigeração, o que melhora a qualidade da cerveja, pouca perda durante

o processo fermentativo e recuperação do co2 para posterior reincorporação à cerveja.

Considerando a produção de 36.000 L de cerveja / dia, fez-se o cálculo da quantidade

de dornas necessárias ao processo. Há reatores de vários volumes úteis, e de acordo com

dados fornecidos por D&E Inox Group, os custos das dornas são:

• 3.000 L : R$ 28.500,00;

• 4.000 L : R$ 34.000,00

21

• 6.000 L : R$ 43.170,00

• 12.000L : R$ 45.000,00

Para realizar o cálculo do número de dornas, deve-se considerar alguns dados:

• O peso específico do mosto é sempre maior que o da água por conter açúcares

dissolvidos;

• T inicial do mosto: 6 a 12ºC, depois elevada para 10-13ºC (primeiros 3 a 5

dias);

• Ao final da fermentação, a temperatura é diminuída e o mosto decanta;

• Após fermentação, a cerveja é maturada a baixas temperaturas, 0º/1ºC, por

vários meses, e desenvolve um aroma médio de lúpulo.

• Densidade da Cerveja: 1,012 kg/L;

• Rendimento do processo: 95%;

• Produção: 36.000 L/dia;

• Tempo de fermentação (tf): 9 dias= 216 horas ;

• Tempo de descarregar (td)= Tempo alimentar/limpar(tc): 1 hora

• (t) = tf + td + tc = 216 + 1 + 1= 218 horas;

• Concentração = 1, pois 100% do produto que sai da dorna é cerveja;

O cálculo do número de dornas é feito através das equações abaixo:

Onde:

F= Vazão média de líquido fermentado que deve ser fornecido sem interrupções;

D= Número de dornas;

V= Volume útil de cada dorna;

M= Massa de produto final;

C= Concentração do produto final no líquido fermentado;

r= Rendimento (95%);

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t= 218 horas;

Tem-se que:

36.000L -------- 24 horas

x -------- 218 horas

x= 327.000L/ 218 horas

Para achar M:

ρ = 1,012 kg/L (x 36.000L) M=36.432 Kg

O cálculo foi feito da mesma forma para as demais dornas, obtendo os seguintes resultados:

• D3000= 14,6 ≈ 15 dornas;Preço total= R$ 427.500

• D4000= 11,5 ≈ 12 dornas;Preço total= R$ 408.000

• D6000= 8,3 ≈ 9 dornas;Preço total= R$ 388.530

• D12000= 5,2 ≈ 6 dornas;Preço total= R$ 270.000

23

Ao comparar os números de dornas a ser utilizado de acordo com os volumes úteis

de cada dorna, pode-se observar que a dorna de 12.000 L proporciona menor custo. Tendo

isso em vista, projetou-se o fluxograma de produção da cerveja utilizando 6 dornas.

Segundo Briggs (2004) os fatores que afetam a etapa da fermentação são:

A composição química e a concentração do mosto;

A raça da levedura e seu estado fisiológico;

A aeração do mosto e da própria levedura;

A quantidade e o modo de inoculação da levedura no mosto (homogeneidade

da mistura levedura/mosto);

A temperatura do mosto e da levedura;

A geometria e as dimensões dos tanques fermentadores

Sendo que, a transformação do açúcar (glicose) em etanol e CO2 envolve 12 reações

em sequencia ordenada, cada qual catalisada por uma enzima específica , como pode ser

obervado na Figura 5.

Figura 5: Seqüência das reações enzimáticas pela fermentação alcoólica (Lima et al., 2001)

24

O processo de fermentação dura de 6 a 9 dias, ao final dos quais se obtém, além do

mosto fermentado, uma grande quantidade de CO2, que é armazenado e enviado para a etapa

de carbonatação da cerveja (SANTOS & RIBEIRO, 2005).

Uma constante temperatura é primordial a um bom processo de fermentação. Valores entre

10ºC e 13ºC são mais eficientes. As dornas de fermentação precisam ser resfriadas, uma vez

que a fermentação é um processo exotérmico.

Ao término da fermentação, obtém-se também um excesso de levedos, já que estes se

multiplicam durante o processo. Este levedo é então levado para tratamento e estocagem,

sendo parte vendida para a indústria de alimentos (SANTOS & RIBEIRO, 2005).

Ainda assim há uma grande quantidade de microorganismos e substâncias

indesejáveis misturados à cerveja. De modo a separá-los, promove-se a maturação, processo

onde se mantém a cerveja em descanso nas dornas à uma temperatura de zero grau (ou

menos), durante um período de 3 a 6 semanas.

Além de promover a separação dos levedos da cerveja, esta etapa permite a

ocorrência de algumas reações químicas que auxiliam no processo de estabilização do produto

final, quanto à características relacionadas com o paladar.

7.3 Acabamento

Com o objetivo de remover impurezas que ainda não se decantaram, e proporcionar a

limpidez final o produto, procede-se à uma etapa de filtração da cerveja após a maturação.

Para realizar a filtração pode-se contar com diversos tipos de meio filtrante, sendo os mais

comuns os filtros de velas verticais ou placas horizontais (SANTOS & RIBEIRO, 2005). O

limite de células residuais de leveduras após a filtração deve ser menor que 10/100mL de

cerveja

Ao final do processo, o teor de CO2 é inadequado às necessidades do produto. Logo,

realiza-se a carbonatação, através da injeção do dióxido de carbono gerado no processo

fermentativo. Também é injetado o gás nitrogênio com o intuito de favorecer a formação das

bolhas. Nessa etapa a cerveja pronta é enviada para tanques onde a bebida é mantida sob

condições controladas de pressão e temperatura, garantindo assim, o sabor e o teor de CO2.

Logo após a conclusão da produção da cerveja,a mesma é acondicionada em latas e

garrafas sendo pasteurizada após a embalagem. O processo de envasamento é de suma

importância à continuidade e terminalização das etapas in-dustriais. Nesse processo, deve-se

25

ter muito cuidado com possíveis fontes de con-taminação, perda de gás e contato da cerveja

com o oxigênio.

A pasteurização da cerveja é realizada em túneis onde a temperatura é elevada à 60ºC e

mantida nessa temperatura até garantir a morte dos microorganismos deteriorantes. Em

seguida, é resfriada rapidamente (BAMFORTH, 2003). Feito o envase e pasteurização, a

cerveja é rotulada e armazenada em estoque para posterior transporte.

A cerveja em barriletes, denominada chopp, não é pasteurizada e por isso deve ser

armazenada a baixa temperatura, em recipiente de aço inoxidável, alumínio ou madeira, de

volume variável e ainda assim tem sua conservação limitada de cerca de um mês.

26

8 CONCLUSÃO

Através do presente trabalho, pode-se compreender melhor o processo de produção

de cerveja, bem como observar a importância do estudo da etapa de fermentação de bebidas

pelo amplo uso nas indústrias, em especial nas cervejarias. O domínio da tecnologia cervejeira

garante uniformidade e qualidade na produção, características fundamentais para a conquista

do mercado consumidor.

Como o país ocupa o quarto lugar no ranking mundial de consumo de cerveja, esse

setor tem grande importância na economia do país. Obtendo um faturamento

aproximadamente de 8bilhões de reais por ano, o que corresponde a 60 mil empregos diretos e

outros 240 mil empregos indiretos, contribuindo assim com o crescimento da economia e PIB.

27

REFERÊNCIAS

AMBEV (Companhia de Bebidas das Américas). Disponível em: <http://ambev.com.br/pt-

br> Acesso em: 27/09/2012

AQUARONE, E.; BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U. A. Biotecnologia

Industrial: Biotecnologia na Produção de Alimentos. São Paulo: Blucher, 2001.

BAMFORTH C. BEER: Health and Nutrition. 2. ed. Blackwell Publishing, 2004.

BLÁCIDO, D. T., Tecnologia da Cerveja, USP.

Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA6CwAI/producao-cerveja>

Acesso em: 02/05/2012.

BRIGGS D. E.; Brewing Science and practice. 1. ed. Woodhead Publishing, 2004.

CARVALHO, B. M, G; ROSSI A.A; SILVA J. B. A; Elementos Biotecnológicos

fundamentais no processo cervejeiro: 2º parte – A Fermentação, Revista Analytica

Dezembro 2006/Janeiro 2007, Nº26

CASTRO, H. F; Processos químicos industriais, Faculdde de Engenharia Química de Lorea,

Departamento de Engenharia Química, 2001.

CERVESIA (O PORTAL DA CERVEJA)

Disponível em: <http://www.cervesia.com.br> Acesso em: 09/06/2012

DECRETO Nº 6.871, DE 4 DE JUNHO DE 2009. Disponível em:

<http://www.mp.sp.gov.br/portal/page/portal/cao_consumidor/legislacao/

leg_produtos_humano/leg_pch_bebidas/Decreto-6871.mht>. Acesso em: 05/05/2012

D&E Inox Group: Vendas de tanques de fermentação. Disponível em:

<http://deinoxgroup.com.br/bier/produtos.php?id=1> Acesso em: 02.mai.2012

28

LIMA, U, A; AQUARONE, E., BORZANI, W., SCHMIDELL, W; Biotecnologia Industrial

(Processos Fermentativos e Enzimáticos. v.3; p. 01-43. Edgar Blücher, Brasil, 2001.

MADRID, A., et. al. Manual de Indústrias de alimentos. 1.ed. São Paulo: Varela ,p. 599

1996.

NAKANO, Valéria Mitiko. Teoria da Fermentação e Maturação. In: WORKSHOP

ADEGAS, 1, 2000, Brasília. Anais. Brasília: AMBEV, 2000. 96p

OLIVEIRA,A. L. R., et al., Projeto de Micro-cervejaria, UFT, 2010. Disponível em:

<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABaWQAC/projeto-cervejaria> Acesso em:

03/08/2012.

REINOLD, M.R Manual Prático de Cervejaria. 1.ed. São Paulo : Aden, 1997..

REINOLD, M.R. Bebidas a granel. Revista Engarrafador Moderno, nº124, p.34-37, set

2004.

REINOLD, M. R. O tratamento de Água na cervejaria. Cervesia – O portal da cerveja.

2010. Disponível em: <http://www.cervesia.com.br/agua/152-o-tratamento-de-agua-na-

cervejaria.html>. Acesso em 01 de Novembro de 2010

SANTOS, M. S.; RIBEIRO, F. M. Bebidas – indústria. Cervejas e refrigerantes, São Paulo:

CETESB, 2005. p. 17-23. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br>. Acesso em:

27/09/2012.

SETOR1. Tipos de Cerveja. 2010. Disponível em:

<http://www.setor1.com.br/bebidas/cervejas/ti_pos.htm> v. 4. p. 91-130.

Acesso em 05/10/2010.

SINDCERV (Sindicato Nacional da Indústria da Cerveja) Disponível em:

<http://www.sindicerv.com.br/> Acesso em: 09/06/2012

29

STEWART, GG; RUSSELL, I. An Introduction to Brewing Science & Technology: series

III: brewer`s yest. London: The Institute of Brewing, 108p, 1998.

VENTURINI FILHO, WG; CEREDA, MP. Cerveja. In: lima, A,U., Aquarone, E., Borzani,

W., Schmidell, W. Biotecnologia Industrial (Biotecnologia na produção de alimentos v.4),

pp. 91-144. Edgar Blucher, Brasil, 2001.