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Fabricação de BebidasCerveja

Processos Químicos Industriais II

Profa. Heizir F. de Castro

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Bebidas Fermentadas & Destiladas A fabricação de bebidas fermentadas evoluiu de

uma concepção artesanal para um processo contendo todos os refinamentos de uma ciência moderna.

Critério de qualidade é ainda bastante artesanal e depende de testes que envolvem os sentidos do ser humano:

PaladarOlfato Visão

O sabor, o cheiro e a aparência são critérios fundamentais, que determinam a aprovação do produto no mercado consumidor.

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Matérias-primas Grãos de cereais e frutos (fornecem os carboidratos para

a fermentação)

A variedade de cereais e frutos é ampla e varia de país para país ou de bebida para bebida.

Brasil: caldo de cana ou melaço: aguardente ou cachaça

Cuba: melaço para a produção do Rum.

Rússia: batata para produção de Vodka Saque: arroz, bebida típica do Japão. França, Itália e Alemanha: uvas para produção de vinho Escócia: detém a posição de grande produtor de uísque

(Scotch Whisky).

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Cerveja Bebida de baixo teor alcoólico (4 a 7%)

obtida pela fermentação de diversos cereais com lúpulo, usualmente adicionado para dar um gosto mais ou menos amargo e para controlar a fermentação.

Os cereais empregados são a cevada maltada e como adjuntos do malte: arroz descascado, aveia e milho. Algumas variações são encontradas na Alemanha e China, que utilizam o trigo e o sorgo sacarino, respectivamente, como adjuntos.

Componentes Fundamentais

Malte cevada Água Lúpulo

Levedura (Saccharomyces cerevisiae)

Levedura

Lúpulo

Malte

Água

MALTE

É o grão de cevada que foi submetido a um processo de germinação controlada para modificar seu amido, desenvolver enzimas, o que o torna mais macio e solúvel.

O malte utilizado na produção de cerveja é obtido a partir de diferentes tipos de cevada que são selecionadas especificamente para esse fim.

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MALTAGEM

Porquê a cevada é maltada ?

Para promover a formação das Enzimas necessárias à preparação do mosto de fermentação (mosto doce).

Substâncias insolúveis de alta massa molecular (amido) devem ser decompostas em produtos de média e baixa massa molecular.

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MALTAGEM Etapas:

1. Maceração 2. Germinação 3. Secagem e Torrefação

1. Maceração (Adsorção de água)

Umidade: 35 - 50% Tempo: 24 h

Temperatura (água): 15COxigenação e retirada de CO2

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Formação e ativação de enzimas Alterações no metabolismo do grãoDesenvolvimento da radícula e acrospira

Controles ImportantesResfriamento - Umidade desejada

Eliminação de CO2

2. Germinação

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3 Secagem/ Torrefação

Objetivos

Tornar o malte armazenávelEncerrar os processos fisiológicos

Retirar radículas

Aumento gradativo da temperatura de 40 a 100ºC com desumidificação (até 5%)

para proteção enzimática

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Componentes Cevada Malte cevada

Amido (%) 61,0 42

Açúcares (%) 0,55 8,3

Nitrogênio (%) 11,11 36,4

alfa-amilase (U)* traços 31,25

Poder diastático (U)* 55,5 104

Atividade proteolítica (U)* traços 15,62

U= unidades de atividade enzimática

Modificações da cevada durante o processo de maltagem

ÁGUA A água em quantidade, é o principal componente da

cerveja. A qualidade da água usada na fabricação da cerveja é responsável por grande parte do sucesso dessa bebida, tanto que até hoje as cervejarias levam em conta a qualidade da água disponível em um determinado local para a instalação de suas fábricas. Atualmente, devido ao desenvolvimento da tecnologia é possível adequar qualquer água a produção de cerveja, porém esse ainda é um processo caro, o que induz as fabricas a se instalarem em locais onde a água disponível é de boa qualidade.

A água utilizada para esse fim, deve ser potável, transparente, incolor, inodora, neutra, sem sabor.

LÚPULO O lúpulo é uma trepadeira perene, cujas flores fêmeas

apresentam grande quantidade de resinas amargas e óleos essenciais, os quais conferem à cerveja o sabor amargo e o

aroma que caracterizam a bebida.

O lúpulo é conhecido como o “tempero” da cerveja, é ele que diferencia uma cerveja de outra, é um dos segredos de cada mestre cervejeiro para diferenciar seu produto dos demais.

É o principal aditivo de aroma e paladar contribui para sua estabilidade microbiológica e físico-química.

Catalisador

LEVEDURA (Saccharomyces cerevisiae)

As leveduras são utilizadas na industria cervejeira graças a sua capacidade de transformar açúcar em álcool.

A levedura utilizada em cervejaria é a espécie Saccharomyces cerevisiae e cada cervejaria possui sua própria cepa, todas as cepas fazem o mesmo trabalho ( o de transformar açúcar em álcool e gás carbônico), porém o sabor obtido de um cepa para outra difere em virtude de pequenas diferenças de metabolismo.

FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO

Tratamento de Água

Beneficiamento da

Matéria - Prima

Elaboração do Mosto

Fermentação do Mosto

Maturação da Cerveja Filtração da Cerveja

Adega de Pressão

Envasamento da Cerveja

Consumo

Tratamento de Efluentes

ETAPAS DA PRODUÇÃO

Tratamento de água Permite a atingir as características de

qualidade da água cervejeira.

A água cervejeira deve ser: Potável; Isenta de micro-organismos Isenta de Cloro

Beneficiamento da Matéria Prima

A matéria prima é preparada com dosagem pré-estabelecida, sendo o malte levado até as máquinas de limpeza para retirada de impurezas, balança, moinho e silo intermediário, onde fica pronto aguardando o início do processo de elaboração do mosto.

Elaboração do Mosto

A partir do malte, adjuntos, água e lúpulo. Após a Elaboração do Mosto, a matéria-prima é transferida para a Tina de Mostura, na qual já se tem um volume de água à uma temperatura definida.     

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Mosturação

Decomposição das substâncias de alta massa molecular (amido) em substâncias de baixa massa

molecular solúveis (açúcares)

Fatores que influenciam a decomposição do amido:

ConcentraçãoMoagemTemperaturapHTempo

BRASSAGEM ( INFUSÃO )

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Filtração

Separação:

Casca e do Mosto doce

Temperatura: 75º C

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Whirpool Função: Recolha do precipitado da fervura

Fervura Objetivos:

Desinfecção do MostoObtenção da concentração desejadaPrecipitação de Proteínas de alto P.M.Solubilização do Lúpulo

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FERMENTAÇÃO

Mosto lupulado EtOH + CO2

Mosto lupulado (Açúcares)Catalisador (Leveduras)

Concentração celular: 2,8 a 3,8 g/L (1 a 3 x 106 cél/ml)

Teor de Oxigênio inicial: 6 - 8 mg/L

Dornas fechadas: Recuperação do CO2

Temperatura: 5 – 10 ºC - baixa fermentação12 -25 ºC - alta fermentação

FERMENTAÇÃO DO MOSTO QUALIDADE DA LEVEDURA

A levedura de cervejaria de boa qualidade deve permanecer em suspensão durante a fase ativa da fermentação e então flocular e sedimentar, permitindo sem dificuldade a separação rápida da cerveja clarificada do sedimento.

No caso de a levedura flocular, formará agrupamentos que

irão ao fundo da dorna dando origem a fermentações baixas. Se não flocular, poderá subir à superfície dando origem a fermentações altas. Quando o fermento flocula, há uma diminuição da superfície ativa das células e as fermentações serão mais lentas.

FERMENTAÇÃO DO MOSTO

•Fases do Processo de fermentação:

FERMENTAÇÃO DO MOSTO Mecanismo da Fermentação

Alcoólica:

Uma seqüência de reações em 14 fases, envolvendo 15 enzimas e 3 coenzimas.

As reações incluem transferência de fosfato, oxidação-redução, descarboxilação e isomerização além de outras.

C6H12O6 fermentação   2C2H5OH  +  2CO2

FERMENTAÇÃO DO MOSTO Fatores que afetam a fermentação:

Temperatura ótima para a produção de cerveja de 6 a 20ºC;

pH do Mosto: entre 4 e 6; Concentração de Açúcar no Mosto: 6 a 9 %; Teor Alcoólico do Produto não deve ser muito alto

para não inibir o crescimento das leveduras; Anaerobiose: tem maior rendimento em álcool; Elementos Minerais disponíveis para suprir as

necessidades das leveduras.

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Função principal: Maturação dos componentes de aroma e paladar da cerveja. Saturação com gás carbônico e clarificação da cerveja.

Consumo total dos açúcares fermentescíveisEstabilização das reaçõesSaturação de CO2 Precipitação de leveduras -proteínas/ polifenóisRetirada de componentes voláteisRedução de diacetil

Tempo: 10 - 20 diasTemperatura: 0ºC ( baixa fermentação)

MATURAÇÃO

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FunçãoRetirada de levedurasRetirada de proteínas/ polifenóis precipitadosControle do teor de CO2

•Substâncias utilizadas como meio filtrante

Terra diatomácea PVPP

Filtração

Adega de Pressão Antes do envasamento a cerveja é armazenada em tanques de

pressão( tanques de inox com isolamento térmico), para haver garantia de não assimilação do ar no produto final antes do envase.

Envasamento da Cerveja

Envasamento em garrafas, latas e barris de aço inox. Com o máximo cuidado para que não seja incorporado oxigênio dentro das embalagens.

Consumo A cerveja deve ser consumida antes do prazo de validade, ou seja, 6

meses para latas e garrafas e 15 dias para o chope. Tratamento de Efluentes

Tratamento dos efluentes líquidos da cervejaria, evitando a poluição do meio ambiente.

TIPOS DE CERVEJACerveja Origem Coloração

Teor Alcoólico

Fermentação

PilsenRepública 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 & avermelhada

médio ou alto

alta

Ice Canadá clara alto  

 

No Brasil, o consumo da bebida por habitante é de 62 litros por ano. De acordo com uma pesquisa feita pela empresa alemã Bath-Haas Group, o Brasil está entre os 20

maiores consumidores da bebida no mundo. Na 17ª posição, o país é um dos poucos da América Latina entre esses vinte.

No levantamento feito com 40 países, a República Checa saiu na frente com 143 litros anuais por habitante. Em seguida, aparece a Áustria com 108 litros por pessoa.

A Alemanha, criadora da Oktoberfest, aparece na terceira posição com 107 litros por habitante. Segundo o levantamento, a Nigéria e a Índia são os países com o menor consumo da bebida por

habitante. No primeiro país, são 9 litros por pessoa, enquanto no outro são apenas dois litros por habitante ao ano.

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CURIOSIDADES 1 litro de cerveja em caloria equivale a : 500g de

batata, ou 750mL de leite, ou 6 a 7 ovos, ou 250g de pão de centeio.

o consumo moderado tem um efeito estimulante sobre as funções digestivas, melhorando a função hepática e a função intestinal, exerce um efeito calmante sobre o sistema nervoso, estimula o metabolismo e pode ter uma ação benéfica sobre as pessoas sujeitas a doenças de pele. São igualmente conhecidos os seus efeitos diuréticos.

CERVEJAS SEM ÁLCOOL A tecnologia de fabricação da cerveja sem álcool difere

na fase de fermentação, realizada em baixas temperaturas, com a presença de levedura específica e sob condições controladas do seu metabolismo celular. Inibindo-se a produção de álcool e ativando-se a migração osmótica dos componentes aromáticos contidos nas células de levedura, para o mosto, determina-se a qualidade da cerveja. Esse processo é hoje internacionalmente conhecido por “processo de fermentação por contato a frio”.

CERVEJAS SEM ÁLCOOL A cerveja Liber produzida pela Ambev é única no mercado

brasileiro que realmente não contém álcool (as outras apresentam pequena quantidade), isso porque seu processo de fabricação é diferente das outras cervejas denominadas sem álcool. No processo de fabricação dessa cerveja, a fermentação não é interrompida, ela acontece até o final e depois o álcool é retirado por filtração por membranas, o que a deixa com o% de álcool para ser comercializada.

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