Processo de Fabricação de cerveja, Notas de estudo de Química

Baixe Processo de Fabricação de cerveja e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity! UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Ponta Grossa CERVEJA ADRIANA RUTE CORDEIRO GABRIELA PRESTES PAGE 3 CERVEJA PONTA GROSSA 2007 1. Introdução A cerveja é uma bebida de ampla difusão e intenso consumo, sendo conhecida desde remota antigüidade em diversos países do mundo, principalmente nos Estados Unidos, Alemanha e a China. Tem como principal mercado consumidor a Europa, sendo PAGE 3 O cereal mais usado para a fabricação de cerveja é a cevada, apesar de diversos outros cereais poderem ser utilizados também. 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 levedura e possuir substâncias nitrogenadas que desenvolvem um papel importante na formação da espuma(NAKANO, 2000). A cevada é uma gramínea pertencente ao gênero Hordeum, que é cultivada desde a Antigüidade, sendo originária do oriente. Dentre as espécies cultivadas existem as chamadas "cevadas cervejeiras", que são as mais utilizadas para a obtenção do malte utilizado na fabricação de cervejas. A grande maioria das espécies de cevada utilizada possui uma casca cimentada ao grão, 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 (EHRHARDT, P.; SASSEN, H, 1995). 2.1.4. Lúpulo O lúpulo é responsável pelo aroma acre e sabor amargo característicos da cerveja, e era usada na antigüidade como planta medicinal. (NAKANO, 2000). É uma trepadeira da família das urticárias, típica do clima frio, sendo encontrada em estado selvagem, porém para a produção de cerveja o lúpulo deve ser cultivado. 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. Existem dois tipos de lúpulos fundamentais: os assim 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, 2007). 2.1.5. Adjunto de Fabricação PAGE 3 2.1.5.1. Antioxidantes Tem como função evitar a ação do oxigênio, que é o principal fator da deterioração das gorduras dos alimentos. Quando sofrem transformações, essas gorduras acabam por alterar o sabor e odor dos alimentos, tornado-os impróprios para o consumo (NAKANO, 2000). 2.... Estabilizantes Mantém as características físicas das emulsões e suspensões, isto é, misturas como a bebida alcoólica. São adicionados às cervejas com a finalidade de aumentar sua viscosidade (REINOLD, 1997). 3.... Acidulantes Atuam como adjunto de aroma e sabor, são largamente encontrados na natureza, sendo disponíveis comercialmente na forma de soluções aquosas que são incolores, inodoras, viscosas e não voláteis (CERVESIA, 2007). São geralmente produzidos pela fermentação de sacarose altamente refinada. Por ser um componente largamente distribuído na natureza, e um dos primeiros agentes acidificantes a ser utilizados no processamento de alimentos, o ácido lático é utilizado na indústria cervejeira. Este componente também auxilia no ajuste do pH, obtendo rendimento máximo no extrato e diminuindo o tempo de maceração e favorecendo a precipitação das proteínas, melhorando a cor e auxiliando a filtração do mosto (REINOLD, 1997). O uso do ácido lático é reconhecido como seguro e recomendado para alimentos e bebidas por instituições internacionais de grande prestígio como a FDA norte americana e o FAO/WHO da Organização das Nações Unidas. 4.... Leveduras As leveduras mais utilizadas em cervejaria são de duas espécies do gênero Saccharomyces: Saccharomyces cereviasiae (alta fermentação) e Saccharomyces uvarum (baixa fermentação) (EMBRAPA, 2007). Uma levedura de baixa fermentação é considerada de boa qualidade para a produção de cerveja, se permanecer em suspensão durante a fase ativa da fermentação e então PAGE 3 flocular e sedimentar, favorecendo a separação rápida da cerveja clarificada do sedimento (CERVESIA, 2007). 2. Processamento da Cerveja Os processos de fermentação utilizados podem ser: tradicional ou contínuo. O processo de fabricação de cerveja, seja ele tradicional ou não, pode ser dividido em quatro etapas: mosturação (preparo do mosto), fervura, fermentação e maturação (TSCHOPE, 2001). 3.1. Processo Clássico (descontinuo) O processo tradicional intermitente é o mais utilizado pelas indústrias e se emprega para fabricar cervejas pouco fermentadas. As dornas de fermentação são fechadas para evitar a perda de CO2 e deve haver perfeito controle da temperatura através de serpentinas ou camisas de refrigeração (AQUARONE, E., et.al, 1993) 3.1.1. Moagem do Malte Constitui um preparo para a mosturação e também tem influência significativa no rendimento da brassagem, isto é, a solubilização máxima do conteúdo do grão do malte. No Brasil, as indústrias cervejeiras preferem não utilizar malte de uma só procedência, mas sim uma mistura de diversos maltes com o objetivo de obter um mosto mais padronizado. Existem duas tecnologias básicas de moagem: a seca e a úmida (AQUARONE, E., et.al, 1993) A moagem do malte não deve ser muito fina a ponto de tornar lenta a filtragem do mosto ou, ao contrário muito grossa, o que dificulta a hidrólise do amido. Didaticamente, o processo do malte pode ser dividido em duas categorias moagem seca em moinhos de rolos, discos ou martelos: moagem úmida em moinho de rolos. O tipo de moinho usado depende do tipo de equipamento instalado na cervejaria. Quando o mosto é filtrado em tina filtração o moinho de rolos deve ser utilizado, ao passo que a filtração do mosto em filtro ou prensa exige moagem em moinho de martelo, disco ou rolos modificados. (Venturini Filho, Waldemar G.2000). 3.1.2. Mosturação O processo de transformação das matérias-primas cervejeiras (água, malte, lúpulo e adjunto) em mosto denomina-se mosturação ou brassagem. A finalidade é recuperar, no mosto, a maior quantidade possível de extrato a partir do malte e adjuntos. (Venturini Filho, Waldemar G.2000). PAGE 3 Dos carboidratos do mosto, a grande maioria consiste em açúcares provenientes da hidrólise do amido e apenas de 3% de outros carboidratos, como xilose, arabinose, ribose, galactose, melibiose, etc. Destes, alguns são total ou parcialmente fermentescíveis, outros não. Segundo pesquisas recentes, dos carboidratos formados pela hidrólise do amido, apenas glicose, maltose e maltotriose são fermentados (MADRID, A., et. al., 1996). Os compostos nitrogenados têm particular importância na estabilização da cerveja e no estabelecimento de infecções. Do total de compostos nitrogenados do mosto, 50% consistem em peptídio (de dois a trinta aminoácidos) e proteínas de natureza complexa. Os complexos protéicos mais pesados, em geral, são responsáveis pelo sabor da cerveja, e os mais leves (de cinco a dez aminoácidos) podem ser metabolizados pela levedura ou por bactérias. Os complexos formados pelas proteínas do mosto e taninos do lúpulo podem precipitar-se durante a fervura, o que é desejável. Em alguns casos, porém, podem permanecer solúveis até que as condições de resfriamento provoquem sua precipitação (REINOLD, 1997). Segundo Tschop, (2001), quando o mosto empregado contém excesso de proteína (malte com alto teor de nitrogênio), pode ser corrigido pelo uso de proteínas suplementares ou pelo uso de complementos do malte. Este complemento (cevada sem maltar, açúcar, xaropes de carboidratos, soja, fécula de mandioca ou batata) dilui a proteína do mosto proporcionando cervejas de cor mais clara, com teor mais baixo de proteínas, que saciam menos e conservam melhor. Do total de lipídios do malte, de 1% a 2% passam para a cerveja acabada, influindo em sua qualidade. Como a composição do mosto varia, dentro de certos limites, como o tipo e a espécie do malte utilizado e com os complementos empregados, e como esta variação pode afetar a qualidade do produto final, é necessário um perfeito controle de cada um dos ingredientes utilizados(REINOLD, 1997). Reinald (1997), ainda destaca que depois da fervura como o lúpulo, o mosto é novamente filtrado, pelo fundo falso do recipiente, através dos resíduos do lúpulo, que retêm boa parte dos precipitados formados por proteínas e taninos resultantes do complexo constituído durante a fervura. 5.... Tratamento e Resfriamento do Mosto Tem por objetivo separar o material sólido em suspensão no mosto; resfriar até a temperatura correta (10ºC) para o início da fermentação e aerar o mosto de maneira estéril e com um conteúdo correto de oxigênio. Esta fase da fabricação de cerveja é PAGE 3 muito importante e delicada por suas conseqüências em todas as demais fases subseqüentes do processo. São particularmente importantes os aspectos microbiológicos envolvidos nesta operação (TSCHOP, 2001). 3.1.6. Fermentação De acordo com a Embrapa (2007) é nesta etapa que acontece a biotransformação do mosto doce à bebida que conhecemos como cerveja. Sendo uma fase em que se depende da atuação de organismos vivos, a fermentação corresponde, em termos de controle, a um ponto crucial do processamento de cerveja. Na elaboração de uma boa cerveja, vários aspectos podem ser citados na fermentação, tais como a seleção de uma cepa de microrganismo, se a cerveja será de baixa ou de alta fermentação, concentração celular a ser utilizada para a fermentação, dados de crescimento e morte celular do microrganismo, tempo e como determinar o término da fermentação. A descrição tradicional do processo de fermentação em cervejarias é a conversão processada pela levedura (fermento) de glicose, em etanol e gás carbônico, sob condições anaeróbicas. Está conversão se dá com a liberação de calor. Segundo Venturini Filho, Waldemar G (2000) na presença de oxigênio a levedura pode oxidar completamente a molécula de açúcar e produzir gás carbônico, água, energia química e calor .esse processo, embora nele tomem parte dezenas de enzimas, pode ser representado pela equação química: C6H12O6 F 0 E 0 2C2H5OH + 2CO2 + calor 3.1.8 Maturação Durante este período ocorre uma fermentação complementar lenta na cerveja ‘verde’, ocasionando modificações de aroma e sabor, além de alterações em seu sistema coloidal, proporcionando a clarificação por precipitação de proteínas, leveduras e sólidos solúveis (REINOLD, 1997). É nesta fase que podem ser adicionados os antioxidantes para prevenir a ação de oxigênio residual. Durante o período de armazenamento são formados ésteres, dando origem a aroma e sabor que caracterizam a cerveja madura (Embrapa 2007). 3.1.9. Acabamento PAGE 3 Esta fase inclui a clarificação e a carbonatação. A clarificação pode ser feita através de filtros ou por via biológica. O armazenamento a 0ºC durante semanas permite a precipitação de proteínas instáveis, leveduras e resinas. A cerveja, após clarificação, é carbonatada sobre pressão usando-se gás carbônico. Posteriormente esta é clarificada em filtros de terra diatomácea e passa por filtros de placa. Após a fabricação, a cerveja descansa em dorna por 24 horas antes de ser embalada. O limite de células residuais de leveduras após a filtração deve ser menor que 10/100mL de cerveja (Cervesia,2007) A cerveja acondicionada em latas e garrafas é pasteurizada ou ultrafiltrada. A pasteurização é realizada em túneis onde a temperatura é elevada até cerca de 60ºC e mantém-se por período necessário para garantir a destruição dos microorganismos deteriorantes, sendo em seguida resfriada. A cerveja em barriletes, denominada chope, 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. 3.3. Processo Contínuo Os processos unitários contínuos têm sido propostos em substituição aos normais.A fermentação contínua baseia-se na passagem por gravidade, por uma série de cubas. As dificuldades para manter a esterilidade e controlar o sabor, impediram até bem pouco tempo sua utilização mais generalizada. A fermentação pode ser dividida em duas etapas: uma fase aeróbia, em que ocorre a multiplicação das células da levedura, e uma fase anaeróbia, em que ocorre a fermentação alcoólica do mosto. A fermentação se mantém em um estado de regime que proporciona alta concentração de leveduras de modo que a velocidade da fermentação é de três a quatro vezes maiores que no processo descontínuo (CERVESIA, 2007). 3. Alterações na Qualidade A perda de qualidade na cerveja ocorre principalmente devido ao desenvolvimento microbiano, ocorrência de turvação e alterações no sabor e na espuma. Tais problemas devem-se a fatores relacionados, por exemplo, à matéria- prima, à tecnologia de processo e à presença de oxigênio, dentre outros. Algumas medidas relacionadas à tecnologia de processo e envase podem ser tomadas para minimizar as alterações na cerveja. PAGE 3 garrafa. Tal supremacia manteve-se até a atualidade e, só para deixar um exemplo, basta referir que 60% das cervejas que saem das fábricas norte-americanas são vendidas no formato de lata. Ou seja, em menos de um século, a lata tornou-se formato preferido da indústria cervejeira. Esta opção terá começado em 1935, ano em que foi produzida a primeira cerveja em lata pela Krueger Brewing Co. De Newark-NJ. Já em 1959, a Coors introduziu a primeira lata de alumínio e, seis anos mais tarde, apareceria o famoso anel de abertura, invenção que propulsou definitivamente a lata para o número 1 do ranking de vendas (CERVEJASDOMUNDO, 2007). No mercado nacional, no entanto, já se encontram alguns produtos em lata feita com este material; ainda acondicionando cervejas, suco de frutas, castanha de caju etc., existem latas de folhas de flandres, com dispositivo de alumínio de fácil remoção para sua abertura (eapsy-open), que consta de uma tira removível. Presa á lata com plastisol (EVANGELISTA, 1994). 4.3.. Garrafas Plásticas Um dos materiais em avanço utilizado para o envase de cervejas são as garrafas plásticas constituída de PET (polietileno tereftalato). Segundo Evangelista (1994), o PET é um poliéster modificado por processo químico, que proporciona ao plástico formado, ótimas características, inclusive a de ser utilizado em garrafas para bebidas gasosas; no mercado argentino a Coca-cola foi lançada fora de sua apresentação universal, em embalagem de PET. Estudos realizados pela empresa em Institutos europeus, comparando a qualidade da cerveja acondicionada em garrafas de PET com a tecnologia ACTIS e de vidro, demonstraram não haver diferença entre os sabores dos produtos nas duas embalagens após 6 meses de estocagem, tanto pelos critérios dos consumidores, quanto pelos critérios das cervejarias (OLIVEIRA, 1999). Segundo Oliveira (1999), atualmente, a maior barreira à introdução das garrafas PET no mercado de cerveja é o custo do sistema como um todo. Ou seja, o custo da própria embalagem, que exige materiais de alto desempenho como, por exemplo, os absorvedores de oxigênio, os custos operacionais advindos de pequena produção que não permite ao cervejeiro o mesmo nível de redução atingido pela produção em grande escala nas embalagens convencionais, o custo de distribuição, PAGE 3 devido à menor vida-de-prateleira do produto e, em alguns casos, mesmo o custo da distribuição utilizando cadeia de frio. A vida útil da cerveja acondicionada em garrafa PET multicamada é curta para os padrões atuais, atingindo, segundo os fabricantes, algo em torno de 4 meses à temperatura ambiente, considerando a temperatura média dos países do hemisfério norte como EUA e os europeus. No Brasil foram feitos vários testes em grandes cervejarias e também na cervejaria experimental do SENAI, em Vassouras (RJ), para verificar a viabilidade da utilização das embalagens PET multicamada descartáveis. Os resultados demonstraram até agora que as características da cerveja não são alteradas e a vida de prateleira (shelf- life) esta aprovada para o prazo de 4 a 6 meses (CERVESIA, 2007). 5. Conclusão Cerveja produto tradicionalmente aceita no mundo inteiro e em evidencia por milhares de anos. Podemos através do presente trabalho perceber a grande importância dessa que é uma das principais bebidas alcoólicas do mundo, vendo desde a sua invenção, passando pelos seus processos históricos até os dias de hoje em que a cada ano vem sendo aprimorada não só sua forma e tecnologia de produção mais sim o grande número de embalagens disponível nos mercados que vem aumentando cada dia agora com a disponibilidade de garrafas PET no mercado e a cada dia que passa se desenvolver PAGE 3 novas tecnologias não só no seu processo mais também no que se refere às embalagens já que as mesas estão em avanço e têm um futuro promissor no ramo de bebidas. 6. Referências Bibliográficas AMBEV. Cervejas. Fabricação. Disponível em: <http://www.ambev.com.br/produtos/cervejas/fabricacao>. Acesso em: 25 outubro de 2007. ALMEIDA, JOÃO BATISTA DE. Tecnologia de Bebidas. São Paulo.Editora Edgard Blucher, 2005. PAGE 3