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Produção de Cerveja Artesanal

Uma cervejaria artesanal

Marcio Galli e Gedini

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Produção de Cerveja Artesanal

Uma cervejaria artesanal

Marcio Galli e Gedini

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Essa versão foi publicada em 2015-09-02

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©2014 - 2015 Marcio Galli e Gedini

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Conteúdo

Introdução   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   1

Fermentação   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   2

Fases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Atenção ao Diacetil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Espaço vazio em tanques fermentadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Controle da fermentação   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   5

Observações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Seja tolerante com vazamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Entenda o final da fermentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Fermentadores maturadores   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   8

Preparo de um tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Depois da limpeza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Retirando cerveja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

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IntroduçãoEsta é uma apostila em desenvolvimento — foi criada para o curso “Turma Pale Ale” e ela possuivárias seções que poderão mudar na medida de sua evolução. Ela possui parâmetros que vão ajudarcom a produção de uma cerveja artesanal e parâmetros que são resultados do trabalho elaborado porMarcio, desde 2013. A apostila nasceu graças a colaboração de muitos que ofereceram suporte e queconseguiram se tornar colaboradores diretos. É um resultado de muito trabalho de organização dosrecursos disponíveis em literaturas na Web e também com consulta direta com cervejeiro(a)s maisexperientes.

A intenção da apostila é que seja uma base inicial para aventureiros cervejeiro(a)s e empreendedores.

Que este material possa oferecer um direcionamento e também ser uma forma interativa — umadiscussão positiva e caminho para melhorias. Não existe um direcionamento como negócios oulazer/hobby. O que existe aqui é um entendimento inicial com relação à dinâmica dos processosdesde a questão da cerveja em si, ou seja, o lado mais artesanal, mas também estendendo um poucoaos processos que são relacionados, de alguma forma, com os processos na indústria. Este, no entanto,fica confinado ao escopo do aventureiro, ou hobista — e amador.

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Fermentação

A levedura é responsável pela fermentação, que ocorre na fase de respiração anaeróbica, na qualprocessa a produção de álcool e CO2. Existem dois tipos principais de leveduras utilizadas naprodução de cerveja: Lagers e Ales. As Lagers geram cores leves, com sabores e aromas limpos.Elas fermentam entre 10 e 13C. Já as Ales fermentam em temperaturas mais altas e geram saboresmais complexos e frutados — tem em geral temperaturas de fermentação que variam entre 18 e 23.9C.

É comum dizer alta fermentação ou baixa fermentação com referência à posição em que fermentaçãoocorre no líquido: leveduras que fermentam mais em cima e outras que fermentam mais em baixo.Mas essas definições são agora complementadas com outras na medida em que novas leveduras sãodescobertas, assim, a divisão alta versus  baixa deixa de ser tão exata.

Em geral, as Lagers são chamadas de baixa fermentação e as Ales, de alta fermentação. Porém,existem leveduras Lagers que flutuam no meio ou mesmo perto do topo e outras Ales que flutuamdo meio para o fundo. Na questão de temperaturas também existem modernizações que mudamo cenário; pois existem leveduras tipo Ale que fermentam razoavelmente bem em temperaturasmenores que 12.8C.

Fases

• Lag — fazer inicial, do tempo “zero” até 15 horas depois o  pitching 

• Crescimento exponencial — leveduras se replicam, de 4 horas a 4 dias e começa entre a Lag ea próxima.

• Fase estacionária — 3-10 dias.

A fase inicial é onde a levedura começa a se preparar para a fermentação. Ela utiliza o oxigênio,minerais e aminoácidos (nitrogênio).

Atenção ao Diacetil

O Diacetil, com o cheiro tipo manteiga butterscotch ¹, é um subproduto da produção de álcool, porfermento, em um processo de fermentação. O uso primário ocorre para dar gosto de manteiga em

chocolate, óleos de cozinha, balas, biscoitos — e também proporcionar o delicioso aroma e sabor demanteiga em pipoca de micro-ondas. Os excessos de concentrações de Diacetil² podem gerar  off- 

 flavors  na sua cerveja. Este é um subproduto gerado durante a fermentação e a concentração deveser controlada. A concentração de Diacetil irá crescer, durante a fermentação, e depois irá diminuir— assim, é importante reconhecer a curva, que é mais ou menos como o desenho abaixo:

¹http://en.wikipedia.org/wiki/Butterscotch

²http://en.wikipedia.org/wiki/Diacetyl

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Fermentação   3

 o e

 o e

 o e

+

+

+

________________________________________

Sendo um gráfico rudimentar, merece algumas explicações. Primeiro, em “+” as concentrações deDiacetil têm o crescimento mais rápido (no tempo). Este crescimento inicia-se na fase  pitching 

e depois é um pouco mais lento (“o”) mas ainda rápido, durante o crescimento exponencial. Asconcentrações começam a cair na fase estacionária onde ocorre uma desaceleração do crescimentodo fermento (no gráfico está indicado como “e”).

Fermentação secundária, para redução do diacetilÉ comum fazer um aumento da temperatura de fermentação próximo do final da fermentação, ouseja 10-15% do final. Com o aumento da atividade “na reta final” existe uma colaboração para aredução. Este momento é chamado de Descanso Diacetil Yeast Starters and Diacetyl Rests³ e é maisútil no caso da produção de Lagers.

Como evitar

• Descanso diacetil.• Utilizar fermento saudável.

• Permitir que o fermento tenha um crescimento inicial antes de fazer o  pitching .• Não oxigenar o mosto depois que foi feito o pitching .• Manter a esterilização dos equipamentos utilizados.

Referências

• Capítulo “Understanding and Avoiding Off Flavors”, de Brew Chem 101; Lee W. Janson.•  Yeast Starters and Diacetyl Rests⁴.

Conclusão

Conclui-se que você deve verificar as temperaturas onde a levedura irá fermentar melhor. Ascaracterísticas gerais são as mesmas, mas existem casos e novidades que podem fugir à regra geral.Consulte sempre a especificação da levedura que você está utilizando, ou seja, o pacote do fabricante,além de receitas já elaboradas por outros cervejeiros para entender os padrões.

³http://www.howtobrew.com/section1/chapter10-4.html

⁴http://www.howtobrew.com/section1/chapter10-4.html

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Fermentação   4

Espaço vazio em tanques fermentadores

Eu tenho uma dúvida — tenho um tanque fermentador de 100L, e gostaria de saber se eu posso, por

exemplo, colocar somente 50L ou 20L de cerveja, para fermentar, neste tanque. E quais são os riscosou benefícios ou se não importa a quantidade.

Resposta — alguns fabricantes de produtos, como os produtos de tanques de aço inoxidável, dizemque é importante preencher o headspace  (espaço superior, que tem ar) com CO2, e não oxigênio, eassim, com o objetivo de evitar oxidação — veja FAQ do Fermentator da Blichmann Engineering⁵.Eles também complementam que um dos possíveis (outro) problemas (se o espaço estiver com CO2e não com O) é que você terá menor peso para empurrar o fermento no fundo cônico, no final dafermentação.

Referências

•   Starters⁶•  Como reidratar as leveduras⁷•  Chris White White Labs Attenuation⁸

⁵http://www.blichmannengineering.com/products/fermenator%E2%84%A2

⁶http://www.howtobrew.com/section1/chapter6-5.html

⁷http://pompeiahidromeis.com/2013/05/02/como-reidratar-as-leveduras/

⁸http://www.whitelabs.com/beer/homebrew/beginners-attenuation-and-flocculation-definitions

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Controle da fermentaçãoFreezer tradicional com relê e termostato digital

Uma opção é a utilização do freezer tradicional que, normalmente, já possui um termostato. Mas éimportante observar que o freezer normal tende para uma temperatura muito baixa — vamos dizer,-15C. Isso é uma boa notícia porque eles são capazes de manter uma temperatura mais alta, e nósqueremos uma temperatura (nos usos de fermentação e maturação estamos pensando entre 0 e 24C);assim, pode-se colocar um relê que tem controle por um sensor de temperatura. Este é um relê digitalque de fato deverá ser instalado de forma que esteja interrompendo a tomada do freezer. Daí bastacolocar o sensor de temperatura dentro do freezer.

Um dos problemas desta solução é que, em geral, o sensor irá passar pela porta, ou seja, um pequenovazamento e assim um maior consumo de energia. Um dos produtos que gosto de usar é o TIC daFull Gauge Controls⁹.

Geladeira expositor com controlador digital

Existem produtos prontos que já tem um controlador destes, como o da Full Gauge Controls. Umdeles é um expositor Porto Frio, llinha 2400. E também uma opção é alterar um produto do mercado,trocando o termostato para um controlador digital. Observar que o caso de troca é interessante

quando você tem um produto tipo refrigerador, ou seja, um produto que já tem um termostato eassim este poderia apresentar conflito com o termostato digital que você quer instalar. Quando digoconflito, é simplesmente um conflito na questão que os dois termostatos estariam em ação ao mesmotempo — pois de fato, um termostato não sabe da existência do outro.

Fermentador/maturador cônico com refrigeração

O padrão, da indústria, é o uso de tanques próprios que são feitos de inox no padrão alimentício, ouseja, o tipo SS304. Este inox é resistente e recomendado para usos da indústria — é ainda robusto parasuportar o nível de limpeza, que é demandado (como limpeza com químicos ácidos ou alcalinos).

O projeto abaixo mostra um tanque pequeno de 100L, mas que segue os padrões da indústria. Noentanto, o sistema de refrigeração (recirculação de água fria) foi elaborado como um projeto.

[imagem do tanque]

⁹http://www.fullgauge.com.br/PDF/TIC-17RGTi.pdf 

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Controle da fermentação   6

Limpeza do tanque

Se o seu tanque é do tipo fermentador/maturador, e possui spray ball  ou seja, do tipo CIP (clean 

in place ), você deverá fazer a limpeza por meio de bomba sanitária e seguir à risca os processos de

limpeza alcalina e ácida, que são intercalados com enxágues e, ainda ao final, fazer a sanitização.Veja maiores detalhes sobre estes processos de limpeza na seção [Cozinha industrial 100L].

Observações

O diferencial de temperatura

Nos termostados com controle digital existe uma opção (avançada) que possibilita calibrar o “delta”da temperatura. O delta é uma faixa que o controlador espera (subindo a temperatura) até ligar denovo o compressor. Por exemplo, se você configurou o seu controlador para desligar com 12C, elepode provavelmente esperar chegar até 15-16C para ligar de novo. Assim, pode ser necessário quevocê faça uma configuração extra para deixar este delta menor, ou seja, o freezer ficaria ligando edesligando em intervalos de tempo menores.

Seja tolerante com vazamentos

Tenho um tanque de fermentação, de plástico, que tem um vazamento que eu pude detectarsimplesmente porque o  airlock  estava parado. A princípio, eu achei que a fermentação já haviaocorrido. Mas depois, ao apertar o tanque, eu notei que havia um vazamento.

O problema é que eu notei que em cima já tinha formado um pouco de krausen  — até, por isso, acheique já havia fermentado. Daí vem a pergunta: o fato do  airlock  não estar funcional, assim como ovazamento, é um problema para a fermentação? eu perco alguma coisa com isso ou a cerveja vaisair diferente? quais são os riscos?

Entenda o final da fermentação

Número de dias é só uma referência. Não devemos usar dias como sendo o parâmetro. E também aatividade no airlock poderá mostrar a geraçõo de CO2, mas caso o airlock  parar, você deve levar emconsideração a possibilidade de vazamentos.

O parâmetro ideal é a atenuação. Mas também você deverá ficar atento pois existem casos onde afermentação pode continuar por dias — estes casos podem ocorrer devido a vários fatores como:

• quantidade de fermento colocada foi incorreta;• contaminação;• temperatura de fermentação;

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Controle da fermentação   7

• dentre outros, como o próprio tipo de fermento.

Ainda vale lembrar que existem fermentos que têm maior tolerência ao álcool e/ou que podemcontinuar fermentando por períodos longos. É o caso com o fermento brettanomyces  das cervejasbelgas — algumas podem ficar fermentando até 1-2 anos.

É esperado que ocorra uma razoável atenuação dentro do período de fermentação, que dependede fatores como fermento, OG do mosto e ainda do  pitching  correto — além da temperatura defermentação indicada. Vale lembrar ainda que as condições de sanitização são críticas.

Referências

• Brew Chem 101, The Basics of Homebrewing Chemistry, Janson, Lee.•  Alta e Baixa fermentação¹⁰

¹⁰http://www.brewzil.com.br/q/jliuc

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Fermentadores maturadores

Esta seção traz informações em relação a um tanque fermentador de 100 litros, que é baseado nomodelo do tanque industrial, ou seja, ele é um fermentador/maturador que possui válvula para alívioda pressão interna e também válvula para evitar implosão.

Preparo de um tanque

Eu participei da “compra” de um equipamento e tive a oportunidade de observar como foi feita umapassivação. O técnico explicou que poderia fazer somente uma limpeza da ácido nítrico e que estaria

tudo bem. Eu ví o processo e achei que ficou tudo bem - também. No entando, após mais profundosestudos, eu encontrei uma Referência How To Passivate Stainless Steel Parts¹¹ que me fez pensar denovo. Vamos lá:

Porque é necessário tirar “a gracha” antes da limpeza ácida

Segundo tal referência, a passivação é a limpeza da superfície do equipamento de aço “inoxidável”.Vamos dizer, neste momento “entre aspas”, porque nossa meta é que justamente este aço possaestar em sua melhor condição, que exige uma camada protetora na superfície do aço — às vezes,referido como filme de proteção de óxido. O óxido, em questão, é o óxido de cromo, que se formanaturalmente no meio ambiente, em certas superfícias, como o caso do aço inox.

Para que essa camada ocorra e funcione realmente como um filme de proteção, nós queremoseliminar resíduos, como por exemplo, os resíduos de usinagem como o ferro, que a sua presençapode ser um foco para corrosão. Assim, o objetivo final é uma superfície limpa de ferro, com achamada camada passiva, que se formará naturalmente.

O ferro pode ser eliminado com uma limpeza ácida, como por exemplo, com a utilização de ácidonítrico, em quantidades recomendadas por empresas que vendem os químicos para passivação. Masantes deste tipo de limpeza, é necessário que toda a graxa seja removida — isso pode ser feitocom uma limpeza básica, como por exemplo, com o uso de soda cáustica, também nas proporçõesindicadas por empresas que vendem o produto, ou por outros químicos básicos para passivação.

O artigo acima também informa que, às vezes, o operador acha que pode simplesmente utilizar oácido, assumindo que aconteceria uma limpeza e posterior passivação. Mas no entanto, o ácido podereagir com a graxa e formar bolhas, que podem atrapalhar o processo. Em Decapagem e Passivaçãode Aços Inoxidáveis¹², da Acesita, pode-se também ler sobre as necessidades da limpeza orgânica(óleos / graxa).

¹¹http://www.mmsonline.com/articles/how-to-passivate-stainless-steel-parts

¹²http://www.nucleoinox.com.br/upfiles/arquivos/downloads/ACESITA%20CADERNO%208%20FEVEREIRO.pdf 

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Fermentadores maturadores   9

Maiores informações

Este artigo deve ser utilizado somente como referência para aprendizado. Um outro bom artigo éTech Tips - Passivation on Stainless Steal¹³

Depois da limpeza

Após a sanitização, o seu tanque está pronto para o uso. Caso seu tanque tenha uma válvula paracarbonatação, você pode colocar um pouco de CO2 no interior para evitar a presença de oxigênioe/ou contaminação do ar. Aliás, este processo aplica-se, igualmente, em relação à sanitização debarril — chamado banho de CO2.

Retirando cerveja

Neste tanque existem três saídas — uma em baixo, que é utilizada tanto para saída como para entradade cerveja; uma torneira para coleta de amostras e uma saída lateral que está conectada no visorlateral (uma mangueira atóxica).

O primeiro passo (para retirar a cerveja) é garantir que as saídas estejam limpas e sanitizadas. Eufiz uma sanitização com álcool 70, utilizando o borrifador. Depois, passei uma máquina de vapor(com água mineral potável de garrafa) para tirar resíduos do álcool. Lembre-se de que sempre queutilizar álcool ou algum sanitizante, você deve respeitar o tempo necessário de ação. As figurasabaixo mostram as 3 saídas durante o processo de sanitização com o vapor.

¹³http://wine.appstate.edu/sites/wine.appstate.edu/files/Diversey_PassivationofStainlessSteel.pdf 

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Saída lateral, no caso, conectada com o visor de nível

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Saída do fermento

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Fermentadores maturadores   12

Torneira para coletar amostras

No meu caso, a torneira de amostra se encontra na posição 30 litros, ou seja, eu posso tirar até 70litros de cerveja por ela. Depois disso eu tenho que tirar pela saída lateral.