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Produção de cerveja Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Agrárias Departamento de Engenharia de Alimentos Enzimologia e Tecnologia das Fermentações Profa. Socorro Vanesca Frota Gaban Histórico da Cerveja no Mundo • Consumo de bebidas fermentadas há 30 mil anos. • Produção de cerveja: inicio por volta de 8.000 a.C. • Registros da utilização da cerveja na Antiguidade: povos da Suméria, Babilônia, Egito, Grécia e Roma. • Na Idade Média, século XIII, cervejeiros germânicos começaram a empregar lúpulo na cerveja. • Revolução indústrial surgiu fábricas maiores na Inglaterra, Alemanha e Império Austro-Húngaro. Histórico da Cerveja no Brasil O hábito de tomar cerveja (importada da Europa) foi trazido por D. João VI, no início do século XIX. Histórico da Cerveja no Brasil • Em 1888, foi fundada na cidade do Rio de Janeiro, a “Manufatura de Cerveja Brahma Villigier e Cia.” • Em 1891, na cidade de São Paulo foi fundada a Companhia Antártica Paulista. • Atualmente as duas fundiram e formaram a Ambev. Em 2004, fundiu-se com a cervejaria belga InterBev. Maior grupo cervejeiro do mundo. Ministério da Agricultura é o órgão responsável pelo: Legislação Brasileira - Cerveja Registro Classificação Padronização Controle Inspeção Fiscalização Competências do Ministério da Agricultura: Legislação Brasileira - Cerveja Registros das cervejas nacionais. Registro e classificação dos estabelecimentos de industrialização e importação das cervejas. Classificação e padronização das cervejas, através dos preceitos de identidade e qualidade. Inspeção e controle sanitário dos estabelecimentos e da bebida, desde a produção até a comercialização. Análise da cerveja nacional e importada. Orientação e colaboração com as cervejarias. Legislação brasileira (Decreto n° 2.314, de setembro de 1997). Bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro oriundo do malte de cevada e água potável, por ação das leveduras, com adição de lúpulo. Definição de Cerveja Poderá ser substituído por cereais (arroz, trigo, centeio, aveia, milho, sorgo) maltados ou não e carboidratos de origem vegetal (sacarose refinada, açúcar invertido, glicose, frutose e maltose) transformados ou não. Cerveja Água Malte Lúpulo Matérias primas utilizadas na produção da Cerveja Levedura cervejeira • Cevada apresenta menores dificuldades técnicas durante no processo de maltagem. • Alto teor de amido. • Proteínas em quantidade e qualidade para a nutrição das leveduras e formação de espuma. • Confere sabor, odor e corpo característicos à cerveja. Malte da cevada Gramínea da espécie Hordeum vulgare L. Cevada • Menor teor de amido • Maior riqueza protéica, enzimática, • Grão menores e uniformes, • Mais cascas. Grãos alinhados m seis fileiras • Maior teor de amido • Menor riqueza protéica, enzimática, • Grão maiores. Grãos alinhados em duas fileiras EUA Europa e sul do Brasil. 1. Germinar fácil e uniformemente. 2. Apresentar brotamento em mais de 98 % dos grãos após a fase de maceração na maltagem. 3. Teor de proteína não deve ser elevado (ideal entre 9,5 e 11,5 %). Atributos da Cevada para a produção da cerveja • Produto da germinação controlada das sementes de cevada para emprego industrial, utilizado na fabricação de cerveja, uísques, farináceos e outros produtos alimentícios. Finalidade da Maltagem • Elevar o conteúdo enzimático dos grãos de cevada, ou qualquer outro cereal, através da síntese de amilases, proteases, glucanas, etc. • Melhorar a palatabilidade dos cereais. Malte Maceração Germinação Secagem Processo de Maltagem: 3 etapas Limpeza e classificação da cevada. Macerada com água em tanques cilíndricos. Temperatura da água de 5 a 18°C, trocada a cada 6-8 horas. Duração: 2 dias Cevada atinge 42- 48 % de umidade. Aparecimento de radícula. Caixas de germinação com fundo falso, perfurado Ar úmido de fluxo ascendente ou descendente mantém a temperatura dos grãos de 15 a 21 °C. Acompanhamento: Observar o crescimento do embrião (atinge 2/3 do comprimento do grão), pelo odor e textura dos grãos. Duração: 4 e 6 dias (3 a 4 dias) Interrompe o processo de germinação. Ar de secagem, quente e seco, passa através do leito do malte e fluxo ascendente ou descendente. Secagem longa a baixa temperatura malte claro. Conteúdo enzimático intácto Secagem rápida e quente malte escuro. 3 etapas: 1. Ar 49-60°C umidade cai de 48 % para 23 %. 2. Ar 71 °C 12 % de umidade. 3. Ar 88 °C a 100 °C umidade de 4-5 % no malte de cerveja “lager” e de 2-3 % no malte de cerveja “ale”. Cevada maltada • Produtos ou materiais que fornecem carboidratos para o mosto cervejeiro, desde que permitidos por lei. • Podem substituir parcialmente o malte. • São produtos do beneficiamento de cereais (milho, arroz, cevada e trigo) ou de outros vegetais ricos (centeio, aveia, batata e mandioca, etc.) em carboidratos. • Possui menor custo na produção do extrato. • Melhoram as características fisico-química e sensorial da cerveja. • Produzem cervejas mais leves, saciam menos, geralmente de cor clara e maior brilho. Adjuntos • Família Cannabinaceae. • Frutos das flores femininas são ricas em lupulina (resinas e óleos essenciais), responsável pelo aroma e amargor característico da cerveja. – Resinas: humulonas (alfa-ácidos) – fonte principal do amargor – Óleos essenciais: influência no sabor e no aroma • Ação anti-séptica. • Estabilidade do sabor e da espuma. Lúpulo Deve ser: • Potável • Transparente • Incolor • Inodora • Apresentar alcalinidade máxima de 50 ppm • pH 4-9 • Possuir aproximadamente 50 ppm de cálcio Água • S. cereviseae: cerveja de alta fermentação. • S. uvarum: cerveja de baixa fermentação. Propriedades da levedura cervejeira: • Deve produzir cerveja de sabor e odor agradáveis. • Deve crescer adequadamente. • Habilidade de flocular. • Leveduras selvagens podem causar defeitos na cerveja, como formação de película, turbidez, desenvolvimento de odor e sabor estranhos. Microorganismos – Leveduras Bactérias contaminantes: • Lactobacillus • Pediococcus Principais causadoras de deterioração na cerveja: 2. Processo fermentativo 3. Acabamento ou pós-tratamento 1. Produção do mosto Processamento da Cerveja Moagem do malte, mosturação, filtração, fervura e clarificação Fermentação e Maturação Filtração, carbonatação, modificação do aroma e sabor, estandardização de cor, pasteurização, etc. Moagem: Esmagamento. Características do malte bem moído: • Ausência de grãos inteiros. • Cascas rasgadas longitudinalmente (deixar o endosperma amiláceo exposto). • Ausência de endosperma aderido à casca. • Endosperma reduzido a partículas de tamanho pequeno e uniforme. • Quantidade mínima de farinha fina (evitar a formação de material mucilaginoso na mistura água/malte/adjunto). FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Moagem: Esmagamento. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Moinho: de rolos ou de martelos. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Moagem. • Seca. • Umidificado com água ou vapor (a casca do malte torna-se mais maleável). FASE 1 – PRODUÇÃODO MOSTO Mosturação: • Processo de transformação das matérias-primas em mosto. • Finalidade: recuperar a maior quantidade possível de extrato a partir do malte e adjuntos. Mosto: • 10-15 % substâncias oriundas do malte solúveis em água. • 85-90 % formada por produtos de degradação de macromoléculas pelas enzimas do malte. (tem inicio na maltagem). – Amilases : convertem amido em açúcares fermentecíveis (maltose) e dextrina não fermentável. – Proteases: peptídeos e aminoácidos, etc. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Mosturação: 1. Cocção – malte moído com água quente. Feito quando não se usa o adjunto. - Mistura permanece em repouso a 40 °C durante 2 horas. ao final da primeira hora 1/3 é aquecido e depois retorna ao “mosturador” elevando a temperatura para 52-54 °C. - Repete-se a operação por mais duas vezes até atingir 65 ºC e 73-76°C. PROCESSO CHAMADO DE TRÊS FERVURAS. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Filtração • Mosto separado da parte sólida. • Temperatura 75 °C. – A viscosidade do mosto favorece a completa separação do resíduo. – As enzimas estão inativas. – O desenvolvimento bacteriano está bloqueado. • Feito em duas etapas: 1. Fração líquida atravessa o leito filtrante, dando origem ao mosto primário. 2. Resíduo sólido é lavado com água. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Fervura do mosto: TEMPO: 60 a 120 minutos. TAXA DE EVAPORAÇÃO: 5 a 10 % de volume de mosto/hora. • Conferir estabilidade biológica, bioquímica e coloidal. • Desenvolvimento da cor, aroma e sabor. • Aumento da concentração do extrato. • Ocorre destruição da flora microbiana que resistiu a mosturação e filtragem. • Inativação de enzimas. • Proteínas e taninos são coagulados e eliminados. • Adição de lúpulo. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Fervura do mosto: Feito a adição de lúpulo em três etapas: • ¼ do peso total: 15 minutos do início da ebulição. • ½ do peso total: 30 minutos mais tarde. • restante: 15 minutos do esvaziamento do tanque. (utiliza-se lúpulo de aroma mais fino). • Intensidade da fervura desenvolvimento da cor. – Caramelização de açúcares, formação de melanoidinas e oxidação de taninos. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Resfriamento e aeração do mosto: • Resfriamento: adequar o mosto para a temperatura adequada ao fermento. • Reduz a temperatura de 100 °C para : – 14 a 16ºC – alta fermentação – 6 a 12ºC – baixa fermentação • Aeração: bom para o crescimento das leveduras no processo de fermentação alcoólica. FASE 1 – PRODUÇÃO DO MOSTO Alta fermentação: • Levedura “Ale” – S. cereviseae • Temperatura inicial do mosto: 14 a 18ºC • T ºC lentamente elevada até 20 a 25ºC em 36h • Formação de espuma estável • Nas últimas 10h, a atividade fermentativa é baixa e as leveduras tendem a subir para a superfície do mosto. • Leveduras sugadas mecanicamente. • Filtração para recuperar a cerveja. • Características da cerveja: encorpada e com maior teor alcoólico FASE 2 - FERMENTAÇÃO Baixa fermentação: • Levedura “Lager” – S. uvarum • Temperatura inicial do mosto: 6 a 11ºC. • T ºC lentamente elevada até 10 a 15ºC em 3 a 5 dias. • Formação de espuma instável. • A temperatura diminui, a espuma desaparece e a levedura decanta. • O processo completo pode durar até 10 dias. • Características da cerveja: suave, “fraca” com menor teor alcoólico. FASE 2 - FERMENTAÇÃO Após o processo fermentativo a cerveja ainda não está pronta para ser consumida. FASE 3 - ACABAMENTO Maturação: • Chamada de fermentação secundária. Fermentação lenta do extrato residual fermentável da cerveja verde. Objetivos: • Iniciar a clarificação por sedimentação. • Saturar a cerveja com CO2. • Melhorar o odor e o sabor da bebida. • Evitar oxidação. FASE 3 - ACABAMENTO Maturação: • Pode-se utilizar aditivos para ajustar a cor, odor e sabor; melhorar a espuma; conferir estabilidade contra turvação e a deterioração do aroma e sabor; prevenir o desenvolvimento de infecções. • É conduzida em baixas temperaturas (0ºC) por 2 a 4 semanas. • Adequado nível de extrato fermentável (0,5-1,5 % m/m) • Contagem de leveduras de 2 a 5.106 células /ml. FASE 3 - ACABAMENTO Clarificação: • Sedimentação por gravidade das células de levedura e do complexo proteína-tanino • Redução da turbidez em dez vezes. • Filtração para ajudar na clarificação. Carbonatação: • Natural – derivada do processo fermentativo • Mecânico – adição de CO2 de uma fonte externa • Nível: 2,5 a 2,8% FASE 3 - ACABAMENTO Acondicionamento: • Em tanques de pressão na temperatura de 0 a 1 ºC. • Tanques de 800 litros, barris (carvalho ou aço) de 25 e 50 litros. Engarrafamento • Garrafas retornável e não retornável. • Latas. FASE 3 - ACABAMENTO Pasteurização • Finalidade: conferir estabilidade biológica, mediante a destruição de microorganismos. Dois métodos: • Trocadores de calor – Cerveja é pasteurizada antes do acondicionamento. • Túnel de pasteurização – Pasteurizada depois de acondicionadas em garrafas ou latas. FASE 3 - ACABAMENTO Etapas na produção da cerveja Etapas na produção da cerveja Extrato primitivo Cor Teor alcoólico Proporção de malte de cevada. Fermentação: alta e baixa. Classificação de Cerveja Quanto: Classificação de Cerveja Quanto ao Extrato Primitivo: Cerveja Extrato primitivo Leve > a 5 % e < a 10,5 % em peso Comum > 10,5 % e < 12,5 % em peso Extra > 12,5 % e < 14,0 % em peso Forte > 14,0 % em peso Classificação de Cerveja Quanto à Cor: Cerveja Cor correspondente a Clara Menos de 20 unidades EBC Escura Vinte ou mais unidades EBC EBC = European Brewery Convention Cerveja Conteúdo de álcool Sem álcool < 0,5 % em volume, não sendo obrigatório da declaração no rótulo. Com álcool > 0,5 % em volume, devendo obrigatoriamente haver a declaração no rótulo. Quanto ao Teor Alcoólico: Classificação de Cerveja Quanto a Proporção de Malte de Cevada: Cerveja Quantidade do Malte Puro malte 100 % de malte de cevada em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares. Cerveja > 50 % de malte de cevada em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares. Com o nome do vegetal predominante Proporção de malte de cevada > 20 % e < 50 % em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares Classificação de Cerveja Quanto ao tipo: • Pilsen, Export, Lager, Dortmunder, Munchen, Bock, Malzebier, Ale, Stout, Porter, Weissbier, Alt e outras. Referências • Biotecnologia Industrial: biotecnologia na produção de alimentos. volume 4. Eugenio Aquartone, Walter Borzani, Willibaldo Schmidell, Urgel de Almeida Lima. Editora Edgard Blucher Ltda. Capitulo 4 – Cerveja.
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