Processamento de cerveja

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS</p><p>CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA</p><p>ENGENHARIA DE ALIMENTOS</p><p>PRODUTOS E PROCESSOS DE ORIGEM ANIMAL, VEGETAL E MICROBIANA II</p><p>PROCESSAMENTO DE CERVEJA</p><p>Ana Guilhermina Moreno de Lima, RA:823230</p><p>Anna Karollyna Casadei, RA: 822608</p><p>Daniela Pankowski Ferreira, RA:821707</p><p>Gabriella Yuka da Silva Itino, RA: 820724</p><p>Guilherme de Carvalho Avona, RA:820747</p><p>Julia Pires da Silva, RA: 823256</p><p>BURI, 2024</p><p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS</p><p>CAMPUS LAGOA DO SINO- CENTRO DE CIÊNCIA DA NATUREZA</p><p>ENGENHARIA DE ALIMENTOS</p><p>Ana Guilhermina Moreno de Lima</p><p>Anna Karollyna Casadei</p><p>Daniela Pankowski Ferreira</p><p>Gabriella Yuka da Silva Itino</p><p>Guilherme de Carvalho Avona</p><p>Julia Pires da Silva</p><p>PROCESSAMENTO DE CERVEJA</p><p>Relatório Científico elaborado sob a orientação</p><p>do Profª. Dr. Gustavo das Graças Pereira na</p><p>Universidade Federal de São Carlos, Campus</p><p>Lagoa do Sino.</p><p>Buri, 2024</p><p>1</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. PROCESSO TECNOLÓGICO............................................................................................... 3</p><p>2. FORMULAÇÃO.....................................................................................................................5</p><p>3. MONITORAMENTO............................................................................................................. 6</p><p>4. ANÁLISE SENSORIAL E FÍSICO-QUÍMICA...................................................................10</p><p>5. CLASSIFICAÇÃO DA CERVEJA...................................................................................... 12</p><p>6. OTIMIZAÇÕES E MELHORIAS........................................................................................12</p><p>7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................13</p><p>2</p><p>1. PROCESSO TECNOLÓGICO</p><p>Na Figura I, pode ser observado o fluxograma do processamento da cerveja .</p><p>Figura I. Fluxograma Processo Tecnológico da Cerveja</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>A produção de cerveja envolve uma série de etapas detalhadas, começando pela</p><p>seleção cuidadosa dos ingredientes, sendo os principais: água, malte de cevada, lúpulo e</p><p>levedura. O malte é essencial, pois contém o amido que será quebrado pelas enzimas</p><p>diastáticas (alfa e beta amilase), produzindo os açúcares fermentáveis que as leveduras</p><p>transformarão em álcool, gás carbônico e alguns outros resíduos secundários, que são</p><p>importantes para atribuir características sensoriais ao produto final. O malte também</p><p>influencia o corpo e a coloração da cerveja. O lúpulo equilibra o sabor do malte, oferecendo</p><p>amargor e aroma. (Steffen, 2022)</p><p>A água precisa ter uma composição mineral adequada e equilibrada para evitar</p><p>interferências no sabor final e para não causar danos nos equipamentos utilizados no processo</p><p>de produção. Já a levedura é o microrganismo (fungo unicelular) responsável pela</p><p>3</p><p>fermentação alcoólica do mosto (produto resultante da fervura do malte). O processo de</p><p>malteação começa hidratando o grão da cevada para que ela germine, ativando as enzimas que</p><p>serão cruciais para a quebra do amido em açúcares fermentáveis. (Maxuel, 2022)</p><p>Depois da germinação, os grãos são secos em torrefadores, determinando se o malte</p><p>será claro ou escuro, fator determinante que afetará o sabor, aroma e a cor da cerveja. Após a</p><p>malteação, o malte seco é moído para aumentar a superfície de contato entre o amido com as</p><p>enzimas (amilases). A moagem deve ser equilibrada: fina o suficiente para extrair açúcares,</p><p>mas não tão fina a ponto de dificultar a filtragem. Na mosturação, o malte moído é misturado</p><p>com água quente em um tanque, onde as enzimas convertem o amido em açúcares</p><p>fermentáveis, formando o mosto, um líquido doce (Maxuel, 2022).</p><p>Posteriormente, o mosto é separado dos grãos no processo de filtragem, e os grãos são</p><p>lavados com água quente para garantir a extração completa dos açúcares. Os grãos restantes,</p><p>chamados de bagaço, podem ser reaproveitados como ração animal, insumo de outros</p><p>produtos na indústria de alimentos (panificação) ou na geração de energia (queima em</p><p>caldeiras). A próxima etapa, é a fervura do mosto, onde ele é esterilizado e o lúpulo de aroma</p><p>é adicionado. O lúpulo, quando adicionado no início da fervura, oferece amargor, e no final,</p><p>contribui com aroma e sabor (Maxuel, 2022).</p><p>O tempo de fervura ocorre entre 60 e 90 minutos e ajuda a eliminar compostos</p><p>indesejáveis. Após a fervura, o mosto é clarificado em um tanque com o processo de</p><p>“Whirpool”, onde o movimento circular permite que as partículas sólidas se acumulem no</p><p>centro, facilitando assim sua remoção e garantindo um mosto menos turvo. O mosto quente é</p><p>então resfriado rapidamente em um trocador de calor, garantindo que ele chegue à</p><p>temperatura correta para que aconteça a fermentação e evitando contaminações bacterianas</p><p>(Steffen, 2022)</p><p>Logo em seguida, o mosto resfriado é bombeado para os tanques de fermentação,</p><p>onde a levedura é adicionada. A levedura consome os açúcares do mosto, gerando álcool, gás</p><p>carbônico e outros compostos secundários que conferem aromas e sabores característicos.</p><p>Esse processo pode durar de dias a semanas, dependendo do tipo de cerveja que está sendo</p><p>produzida e da temperatura de fermentação. Após a fermentação, a cerveja é maturada</p><p>submetida a temperaturas mais baixas para ganhar equilíbrio nos sabores e eliminar</p><p>compostos indesejáveis. Em certos estilos, a maturação pode durar meses (Maxuel, 2022).</p><p>4</p><p>Em seguida, a cerveja passa por uma filtragem para remover qualquer resíduo,</p><p>tornando-a mais clara. A carbonatação pode ser feita naturalmente ou com a adição de gás</p><p>carbônico. A pasteurização é realizada para garantir que a cerveja seja estável durante o</p><p>armazenamento. Existem dois métodos principais: a pasteurização em túnel, que aquece as</p><p>garrafas ou latas já envasadas e a pasteurização flash, que aquece o líquido antes do envase.</p><p>Esse processo é mais comum em grandes produções (Maxuel, 2022).</p><p>Finalmente, a cerveja é envasada em garrafas, latas ou barris e armazenada em</p><p>temperaturas controladas para preservar seu frescor até chegar ao consumidor, garantindo que</p><p>mantenha seu aroma, sabor e carbonatação ao longo da distribuição (Steffen, 2022).</p><p>2. FORMULAÇÃO</p><p>Abaixo, na tabela I foi descrita a formulação utilizada no processamento da cerveja.</p><p>Tabela I. Formulação da cerveja</p><p>INGREDIENTES MASSA (g)</p><p>Água 5 ( L )</p><p>Malte Pilsen 1000</p><p>Malte Caramalt 250</p><p>Lúpulo Columbus ( 60 min. ) 5</p><p>Lúpulo Cascade ( 5 min. ) 2,5</p><p>Levedura ALE -</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>Água é o ingrediente majoritário da formulação, é utilizado de 4 a 5 litros de água</p><p>para produzir 1 litro de cerveja. A água é padronizada de acordo com as características</p><p>necessárias.</p><p>Malte é o produto obtido da germinação controlada das sementes da cevada, que passa</p><p>por maceração, germinação e secagem. O malte contribui para o sabor, cor e corpo da bebida.</p><p>O Pilsen é o tipo de malte mais comum e básico, contribuindo com uma coloração clara,</p><p>aroma de cereal e possui muitas enzimas e açúcares fermentáveis,que auxiliam para uma boa</p><p>fermentação.</p><p>5</p><p>Caramalt é um malte pouco utilizado no Brasil que confere um leve sabor de caramelo</p><p>e confere cor de dourado mais intenso à cerveja.</p><p>Lúpulo Columbus é o lúpulo de amargor, é adicionado no começo da produção pois é</p><p>nesse momento que os alfa ácidos são liberados e solubilizados e mantidos sob fervura.</p><p>Cascade é o lúpulo de aroma, é adicionado nos minutos finais da fervura, para dar sabor e</p><p>aroma à cerveja, sem contribuir para o amargor e para que os óleos essenciais não evaporem</p><p>totalmente.</p><p>A Levedura ALE utilizada é a Saccharomyces cerevisae, que contribui para que ocorra</p><p>a fermentação alcoólica. Ao final do processo de fermentação, as bactérias que não se</p><p>soltam, flotam até a superfície, e são então chamadas de leveduras de alta fermentação. As</p><p>que decantam, vão para o fundo, são chamadas de leveduras de baixa fermentação.</p><p>3. MONITORAMENTO</p><p>Durante o processo tecnológico da cerveja, foi feito o monitoramento da densidade e</p><p>teor de sólidos</p><p>solúveis a partir do tempo. Inicialmente na brasagem, foi analisado o teor de</p><p>sólidos solúveis (ºBrix) a partir de um refratômetro portátil, da marca Kasvi. Para a medição</p><p>da densidade, foi utilizado uma calculadora virtual (Northern Brewer), a qual relaciona o teor</p><p>de sólidos solúveis e a densidade. Na tabela II e figura II, apresenta a relação tempo, teor de</p><p>sólidos solúveis e densidade original.</p><p>Tabela II. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade Original em Função do</p><p>Tempo Durante a Brassagem</p><p>Tempo (min) Teor de Sólidos Solúveis</p><p>(ºBrix)</p><p>Densidade Original</p><p>0 11 1044</p><p>20 14 1057</p><p>40 15 1061</p><p>60 15 1061</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>6</p><p>Figura II. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade Original em Função do</p><p>Tempo Durante a Brassagem</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>Na tabela II, a densidade original em t(0) foi de 1044 e, após 60 minutos de</p><p>brassagem, aumentou para 1061, havendo uma estabilização no t(40), já que o amido do malte</p><p>foi convertido, tanto para açúcar fermentescível, a maltose, glicose e maltotriose, quanto para</p><p>um açúcar não fermentescível, a dextrina (Rosa et al., 2015;Santos et al., 2018). Vale salientar</p><p>que houve um rigoroso monitoramento da temperatura durante a brassagem para que as</p><p>enzimas adequadas agissem na conversão do amido, as quais são: dextrinase, - amilase eα β</p><p>-amilase. Por fim, aumentou a temperatura para 76ºC para inativar essas enzimas (Tschoeke,</p><p>2018).</p><p>Após a brassagem, foi feita a lavagem do bagaço de malte e constatou-se que a</p><p>densidade original foi de 1038 com um teor de sólidos solúveis de 9,5 ºBrix. Na tabela III e</p><p>figura III, consta o teor de sólidos solúveis e a densidade original quando o mosto foi</p><p>transferido da lavagem para a fervura.</p><p>7</p><p>Tabela III. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade Original em Função do</p><p>Tempo Durante a Fervura</p><p>Tempo ( min) Teor de Sólidos Solúveis</p><p>(ºBrix)</p><p>Densidade Original</p><p>0 9,5 1038</p><p>30 12 1048</p><p>40 13 1053</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>Figura III. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade Original em Função do</p><p>Tempo Durante a Fervura</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>Ademais, a matéria-prima para produção da cerveja- o malte- quando é recepcionado,</p><p>apresenta carboidratos complexos, além de proteínas, ácidos graxos e sais minerais, uma vez</p><p>que ainda as macromoléculas não passaram por nenhum processo físico-químico que</p><p>provoque qualquer mudança no valor de sólidos solúveis (Rosa et al., 2015;Santos et al.,</p><p>2018). Ao aumentar o tempo de fervura, percebeu-se um aumento do teor de sólidos solúveis</p><p>e, consequentemente, da densidade original, uma vez que o mosto ao ser exposto a altas</p><p>8</p><p>temperaturas faz com que a água presente nele seja evaporada, visto que o ingrediente</p><p>majoritário é a água, isso permite que o mosto fique mais concentrado de açúcares e outros</p><p>sólidos solúveis contidos em sua formulação (Santos et al., 2018).</p><p>Por fim, o último monitoramento de teor de sólidos solúveis foi durante a fermentação,</p><p>que durou sete dias, como analisado na tabela IV e figura IV.</p><p>Tabela IV. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade em Função do Tempo</p><p>Durante a Fermentação</p><p>Tempo (dia) Teor de Sólidos Solúveis</p><p>(ºBrix)</p><p>Densidade</p><p>1 12,2 1045</p><p>2 10,1 1032</p><p>5 6,0 1006</p><p>6 6,8 1011</p><p>7 6,0 1006</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>Figura IV. Monitoramento do Teor de Sólidos Solúveis e Densidade em Função do Tempo</p><p>Durante a Fermentação</p><p>Fontes: Autoria Própria, 2024.</p><p>9</p><p>No monitoramento da fermentação, houve erro de leitura do refratômetro portátil</p><p>(Kasvi) no sexto dia com uma variação de 0,8 ºBrix em relação ao dia anterior e ao dia±</p><p>posterior, uma vez que o TSS estava estabilizado no quinto dia, já que a densidade manteve</p><p>até o sétimo dia com o mesmo valor de 1006. Quando o TSS se mantém constante após</p><p>determinado dia significa que todos os açúcares fermentescíveis foram consumidos pela</p><p>levedura para converter o açúcar em etanol e dióxido de carbono. Desse modo, ao se calcular</p><p>a densidade a partir do TSS, tem que aplicar na densidade após a fermentação (FG), isso foi</p><p>verificado a partir do sexto dia (Santos, 2021). De acordo com o roteiro de aula, a OG e FG</p><p>esperadas para esse procedimento eram de, respectivamente, 1054 e 1012. Portanto, não</p><p>houve grande discrepância dos resultados obtidos experimentalmente.</p><p>4. ANÁLISE SENSORIAL E FÍSICO-QUÍMICA</p><p>Obtivemos resultados a partir de análises sensorial da turma que contribuíram para</p><p>classificar o estilo da cerveja em relação ao guia Beer Judge Certification Program (BJCP</p><p>BEER), que tem como objetivo define em categoria, subcategoria e estilo as cervejas</p><p>hidromel e sidra em agrupamentos de características semelhantes que cooperam para</p><p>globalizar a padronização dos nomes nos quais facilitam o estudo de um determinado grupo</p><p>de cervejas.Abaixo está a comparação entre o BJCP BEER e o obtido em aula, podendo</p><p>constatar que o nosso estilo de cerveja é American Pale Ale segundo o guia.</p><p>Tabela V. Análises Físico-químicas</p><p>Critérios Proposto Obtido</p><p>OG (Densidade original) 1.054 1.061</p><p>FG (Densidade final) 1.012 1.006</p><p>ABV (Álcool por volume) 5,5% 6,1%</p><p>ABC (Cor) 12 6-9</p><p>IBU (Amargor) 31 30-50 (moderado alto)</p><p>Fontes:Autoria Própria, 2024.</p><p>10</p><p>É notado, que os valores variam de 6 números ultrapassando em sua maioria o</p><p>esperado pois é um produto artesanal que não consegue alcançar uma padronização efetiva.A</p><p>primeira característica influencia no corpo da cerveja classificada como uma densidade</p><p>original (OG) de médio a leve densidade que ao passar do tempo na brassagem aumenta</p><p>conforme o substrato e degradado o amido pelas enzimas alfa-amilase e beta-amilase</p><p>formando maltose um dissacarídeo que por sua vez conforme os dias passam a densidade</p><p>diminui entrando ao entrar no processo de fermentação produzindo álcool e dióxido de</p><p>carbono (Strong et al., 2021)</p><p>O teor alcoólico por volume (ABV) superou as expectativas, pois a quantia de glicose</p><p>provenientes do malte presentes proporcionou uma alta de substrato para a fermentação e</p><p>outros fatores que podem ter influenciado como a temperatura alta e o tipo de levedura</p><p>utilizado aceleram as reações.Em relação a cor esperada alcançamos um tom mais claro de</p><p>âmbar, diferente do descrito na tabela referencial de um âmbar profundo ou chamado cobre</p><p>leve, isso se dá devido ao tipo de torra que a cevada foi submetida impactando no malte que</p><p>por sua vez define a coloração final (Neto et al., 2022).</p><p>Possui um aroma e sabor de lúpulo, frutado e um leve sabor de torrada amanteigada</p><p>sem deixar gosto residual, com um moderado amargor (IBU) já esperado em proporção a</p><p>quantia adicionada de lúpulo de amargor que não ultrapassa a margem já esperada.Podemos</p><p>concluir que o amargor não agradou a grande maioria da turma e não é de fácil agrado em</p><p>geral pois a população Brasileira escolhe cervejas mais refrescantes e menos amargas</p><p>(Instituto da cerveja Brasil, 2024).</p><p>5. CLASSIFICAÇÃO DA CERVEJA</p><p>A Instrução Normativa no 65/2019 do Mapa dispõe sobre classificações,</p><p>denominações, ingredientes e padrões de rotulagem. Segundo as diretrizes da Instrução</p><p>Normativa n° 65/2019 do MAPA, a classificação da cerveja no Brasil é feita com base no teor</p><p>alcoólico e na proporção de matérias-primas utilizadas, como indicado na Figura V.</p><p>Figura V - Classificação de cervejas conforme proporção de matérias-primas e teor alcoólico.</p><p>11</p><p>Fontes: Adaptado de Brasil (2019a)</p><p>Conforme as diretrizes da lei, a cerveja foi classificada como Cerveja de puro malte, com o</p><p>teor alcoólico reduzido em que sua rotulagem terá a expressão internacional reconhecida</p><p>como Pilsen.</p><p>6. OTIMIZAÇÕES E MELHORIAS</p><p>Com o intuito de otimizar os resultados obtidos com a produção da cerveja, faz-se</p><p>necessário repensar na formulação para melhoria dos detalhes nos atributos sensoriais que</p><p>foram percebidos. Neste quesito, a espuma da cerveja, por exemplo, é uma das primeiras</p><p>características utilizadas na avaliação de uma cerveja. Em função disso, há uma grande</p><p>preocupação em mantê-la</p><p>estável. Ao ser colocada no copo, o ideal é que se formem aneis ao</p><p>longo dele (Souza et al., 2018). Assim, a fim de otimizar este atributo, deve-se adicionar,</p><p>durante a etapa de priming, uma quantidade extra de açúcares fermentáveis para que, na</p><p>garrafa, aconteça a segunda fermentação e, por consequência a formação de CO2, que</p><p>oferecerá maior carbonatação à cerveja (Silva et al., 2021).</p><p>Outro fator também avaliado durante a degustação de cervejas, é quanto a coloração</p><p>da mesma, que é determinada principalmente pelo tipo e quantidade de malte utilizado. Para</p><p>tanto, maltes mais escurecidos geram cervejas mais escuras, bem como cervejas claras</p><p>apresentam maior parte de maltes mais claros. Logo, quanto mais intensa a torrefação, mais</p><p>forte é a cor do malte e maior a probabilidade de ele conter açúcares caramelizados, que por</p><p>sua vez, também afetam a turbidez da cerveja. Vê-se que, a partir da escala SRM (Queiroz et</p><p>12</p><p>al., 2021) que a maior parte dos consumidores desta pesquisa prefere cerveja de cor mais</p><p>clara. Assim, faz-se válido utilizar maltes claros, como Pilsen ou Pale Ale.</p><p>7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>BRASIL. Decreto no 9.902, de 8 de julho de 2019. Atualização do Decreto no 6.871, de 4</p><p>de junho de 2009, que regulamenta a Lei no 8.918, de 14 de julho de 1994, que dispõe sobre</p><p>a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a produção e a fiscalização.</p><p>BRASIL. Instrução Normativa no 65, de 10 de dezembro de 2019. Padrões de identidade e</p><p>qualidade para os produtos de cervejaria. Diário Oficial da República Federativa do Brasil,</p><p>Poder Executivo, Brasília. 2019a.</p><p>INSTITUTO DA CERVEJA BRASIL. Top 7 estilos que um sommelier de cervejas deve</p><p>conhecer. Disponível em:</p><p>https://www.institutodacerveja.com.br/dicas/top-7-estilos-que-um-sommelier-de-cervejas-dev</p><p>e-conhecer/. Acesso em: 09 set. 2024.</p><p>MAXUEL, A.A. Química da Cerveja : uma abordagem química e bioquímica das</p><p>matérias primas, processo de produção e da composição dos compostos de sabores da</p><p>cerveja. 1.ed. Curitiba: editora Appris, 2022.</p><p>NETO, D. M. C. et al;Estudo do perfil químico de cervejas Brasileiras:Uma avaliação</p><p>entre as bebidas artesanais e industriais.a Universidade Federal do Espírito Santo-Vitória,</p><p>Brasil, 2022.</p><p>QUEIROZ, J. W., SILVA, C. B., RODRIGUES, K. S., ALMEIDA, S. L. Consumidores de</p><p>cervejas artesanais pernambucanas: a percepção da qualidade do produto por gênero:</p><p>Consumers of craft beer from Pernambuco: the perception of product quality by gender.</p><p>Cenário – Revista Interdisciplinar em Turismo e Território, p. 188-199. Campinas, 2021.</p><p>ROSA, Natasha Aguiar; AFONSO, Júlio Carlos. A Química da Cerveja. Quím. nova esc</p><p>Vol. 37, N° 2, p. 98-105,2015.</p><p>SANTOS, C.R.B.; CARVALHO, G.B.M.; JUNIOR, J.F.T.S. Caracterização do mosto para</p><p>a produção de cerveja. Artigo: XXII Seminário de Iniciação Científica, Semana Nacional de</p><p>Ciência e Tecnologia, 2018.</p><p>SANTOS, I.M.G. Principais Impactos na Qualidade da Fermentação Cervejeira.</p><p>Trabalho de Conclusão de Curso: Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2021.</p><p>SILVA, A. E., COLPO, E., OLIVEIRA, V. R., HERBERT Junior, C. G., REICHERT, F. S.</p><p>(2009). Elaboração de cerveja com diferentes teores alcoólicos através de processo</p><p>artesanal, p. 369-375. Araraquara, 2021.</p><p>SOUZA, P., ANDRADE, W. Caracterização do amargor da cerveja em microcervejaria</p><p>da cidade de Ponta Grossa- PR. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Tecnológica</p><p>Federal do Paraná, Ponta Grossa - PR, 2018.</p><p>STEFFEN. R. O Livro da Cerveja. 1.ed. Rio de Janeiro: editora Intrínseca, 2022.</p><p>13</p><p>STRONG, G. et al.:Beer judge certification program:Guia de Estilos de Cerveja.Versão</p><p>1.1.Estados Unidos, 2021.Disponível</p><p>em:https://www.bjcp.org/wp-content/uploads/2013/10/bjcp-2021-pt-br-1.1.pdf</p><p>TSCHOEKE, I.C.P.Modelagem Cinética da Brassagem de Cerveja Artesanal. Trabalho de</p><p>Conclusão de Curso: Universidade Federal Rural de Pernambuco, Garanhuns, 2018.</p><p>14</p>