Relatório Cervejaria 2nl2b

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS

SILVIA JULIANA MOREIRA

PROCESSO DA PRODUÇÃO DE CERVEJAS TIPO PILSEN

RELATÓRIO TEÓRICO

APUCARANA 2012

SILVIA JULIANA MOREIRA

PROCESSO DA PRODUÇÃO DE CERVEJAS TIPO PILSEN

Relatório apresentado como avaliação parcial na Disciplina 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

7

8

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

ETAPAS DE PRODUÇÃO .............................................................................................. 18 7.1

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

7.2

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

7.3

Acabamento ............................................................................................................... 24

CONCLUSÃO .................................................................................................................. 26

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

3

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, ando 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.

5

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. ados 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).

7

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 cobreavermelhada, 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.

8

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 itir 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

COLORAÇÃO

TEOR 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 ado 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 a 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 ando 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 ultraar 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, a 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

•

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

•

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

dias);

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

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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)

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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

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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.

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