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Profa. Dra. Márcia Regina Baldissera Rodrigues PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS Profa. Dra. Márcia Regina Baldissera Rodrigues Fluxograma do Processo Mosto A Produção do MOSTO Lúpulo ÁguaMalte MOSTURA FILTRAÇÃO MOSTO MOAGEM FERVURA Etapas da Produção Elaboração do Mosto As matérias-primas (malte e adjuntos) são misturadas em água e dissolvidas, para que se obtenha uma mistura líquida açucarada chamada mosto, que é a base para a futura cerveja. Sala de Brassagem Os processos envolvidos são: • Moagem do malte e dos adjuntos Etapas da Produção A moagem do malte tem a função de expor a parte interna do malte para concluir a ação enzimática Moagem do malte e dos adjuntos Objetivos: Redução do grão do malte de modo uniforme 1)Rompimento da casca, expondo o endosperma (parte interna do grão) 2) Desintegração total do endosperma (melhor atuação enzimática) 3) Produção mínima de farinha com granulometria muito fina (evita a produção excessiva de pasta na solução) Etapas da Produção Etapas da Produção Granulometria do malte na Indústria Componentes da moagem Malha (mm) % massa total Cascas 1,270 18 a 30 Sêmola grossa 1,010 8 a 11 Sêmola fina I 0,647 35 Sêmola fina II 0,253 17 a 21 Farinha 0,152 3 a 10 Pó de farinha fundo 11 a 15 Etapas da Produção Moagem seca Moinhos a seco com 2, 3, 4, 5 ou 6 rolos Grandes cervejarias são de 6 rolos divididos em 3 partes (espaçamento entre cada par menor do que o par precedente) O primeiro par tem o objetivo de quebrar o grão para remover a casca 1º rolo: espaçamento entre 1,6 a 1,8 mm 2º rolo: espaçamento entre 0,8 a 1,2 mm 3º rolo: espaçamento entre 0,5 a 0,8 mm Etapas da Produção Moinhos – moagem seca Rolos do moinho Etapas da Produção Moagem com Martelo Utilizado para preparar os grãos para uso em filtros de mistura Equipamento: Cilindro perfurado (peneira), dentro tem um rotor girando a 1500 rpm, montado com martelos que oscilam livremente. Funcionamento: O malte é introduzido no centro do cilindro e pulverizado entre o rotor e a peneira Vantagem: Partículas 3 vezes menores do que as obtidas pelo moinho de rolos Desvantagem: Muito barulhento (confinamento do equipamento) Necessidade de motores de alta potência. Etapas da Produção Moinho Martelo Etapas da Produção Moagem com Discos Submersos Atualmente, a umidificação do malte e posterior moagem em baixo d’água produz uma massa de grãos finamente moídos. A moagem e a mosturação acontecem simultaneamente. Equipamento: Discos de 600 mm de diâmetro Espaçamento entre discos: 0,35 a 0,55 mm Rotação: 1.275 rpm É considerado um sistema superior aos demais e fornece uma mistura de grãos moídos com boa capacidade de filtração e elevado rendimento. Moinhos de malte Etapas da Produção Os processos envolvidos são: • Mistura com água Etapas da Produção Brassagem: mistura do malte com água aquecida. A combinação desses ingredientes numa temperatura específica por um determinado tempo gera o mosto cervejeiro Mosturação Etapas da Produção O processo de mosturação baseia-se exclusivamente em fenômenos naturais, tendo grande semelhança com o ato de cozinhar. A fase fundamental é a transformação de amido em açúcar por meio das enzimas do malte. Etapas da Produção A temperatura ativa as enzimas do cereal e transforma o amido em açúcar fermentável • Mostura Etapas da Produção O malte moído é misturado com água em temperaturas pré-estabelecidas para que se inicie a ação de enzimas, que quebrarão as cadeias de amido em cadeias menores de açúcares como glicose e maltose, entre outros. Etapas da Produção Mostura de cerveja artesanal Amido do Malte Açúcares Mostura • Mostura Decomposição das substâncias de alta massa molecular (amido) em substâncias de baixa massa molecular solúveis (açúcares) • Clarificação Etapas da Produção Após todo o amido ter transformado, as cascas formam uma camada filtrante perfeita, onde agora o liquido já chamado de mosto é filtrado. • Filtração Etapas da Produção Separação: Casca do malte e dos adjuntos Garantir brilho e transparência Temperatura: 75º C Filtração “Filtração caseira” O objetivo é separar o mosto liquido das partes insolúveis denominado bagaço do malte. Geralmente executado em duas etapas: Filtragem primária – o mosto passa pelo leito filtrante, dando origem ao primeiro mosto; Filtragem secundária – o bagaço é lavado com água quente a 75°C, para possibilitar maior rendimento na extração de açúcares fermentescíveis e amido. Filtração FILTRO PRENSA Filtração TORTA DE FILTRO Etapas da Produção Fervura • Formação do aroma e amargo • Floculação de proteínas • Dissolução do lúpulo • “Esterilização” do mosto • Nem todo o lúpulo é adicionado no começo, o processo leva em torno de uma hora e meia Etapas da Produção Fervura O mosto é levado à ebulição e fervido para que substâncias não desejáveis se volatilizem, proteínas coagulem e o mosto seja esterilizado. Etapas da Produção Fervura Nesta etapa é adicionado o lúpulo, responsável por fornecer amargor e aroma característico da cerveja. Decantação e resfriamento •Separação do “trub”(fase proteica) •Resfriamento O processo de decantaçao hidrodinamica, realizado em um tanque circular (whirlpool) onde o mosto entra tangencialmente em alta velocidade, separando as proteinas e outras particulas por efeito centrifugo. O resíduo solido retirado nesta etapa do processo e denominado trub grosso • Separação de sólidos suspensos • Temperatura • Tempo • Umidade Mosto Quente Separação de trub Resfriamento Aeração Fermento (levedura) Cerveja em fermentação • Fermentação 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 fermentação 12 -25 ºC - alta fermentação Etapas da Produção FERMENTAÇÃO Etapas da Produção O mosto recebe os levedos e é acondicionado em grandes tanques. Nessa fase do processo, o fermento transforma o açúcar do mosto (maltose e a glicose) em álcool e gás carbônico. Etapas da Produção Tanques de Fermentação Etapas da Produção 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. Etapas da Produção Etapas da Produção Fermentação Alta (Ale): •Temperatura alta(entre18 e 24°C), •Na superfície da mistura. •Ao final do processo a levedura cai no fundo do tanque. •É um processo rápido que leva em torno de 5 dias. Fermentação Baixa (Lager): •Temperaturas baixas (entre 9 e 13°C), •Na parte baixa do fermentador •De forma mais lenta, a fermentação pode durar uma semana. Processo de Fermentação Fermentação Alta Nas cervejas Ales, a levedura (fermento) fica sobre mosto (líquido que já foiadicionado malte e lúpulo) e gera cervejas mais encorpadas, alcoólicas e frutadas Etapas da Produção Nas cervejas Lagers, a levedura(fermento) fica no fundo do fermentador, abaixo do mosto (líquido que já foi adicionado malte e lúpulo) e gera cervejas mais leves e menos aromáticas Etapas da Produção 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. Etapas da Produção Função principal: Maturação dos componentes de aroma e paladar da cerveja. Saturação com gás carbônico e clarificação da cerveja. Consumo total dos açúcares fermentescíveis Estabilização das reações Saturação de CO2 Precipitação de leveduras -proteínas/ polifenóis Retirada de componentes voláteis Redução de diacetil (subproduto com gosto de manteiga) Tempo: Variado de acordo com o tipo de cerveja (até 60 dias) MATURAÇÃO Essa fase é importante pois ocorre sedimentação de algumas partículas em suspensão e também desencadeiam-se algumas reações de esterificação que irão produzir alguns aromatizantes essenciais para a cerveja. Maturação Etapas da Produção Filtração Função Retirada de leveduras Retirada de proteínas/ polifenóis precipitados Controle do teor de CO2 •Substâncias utilizadas como meio filtrante Terra diatomácea PVPP ETAPAS DE PRODUÇÃO Terra diatomácea Pvpp / Polyvinylpolypyrrolidone ETAPAS DE PRODUÇÃO Leveduras retidas na filtração com Terra Diatomácea Etapas da Produção • Filtração Remoção “completa” do fermento Acabamento brilhante Correção da concentração Correção da carbonatação Estabilização física Esterilização (filtros especiais) • Temperatura • Tempo • Umidade • Filtração - Filtração com uso de terra diatomácea (elemento filtrante) • Temperatura • Tempo • Umidade • Filtros • Tempo • Umidade • Filtração Etapas da Produção Carbonatação – é a fase onde a cerveja irá receber dióxido de carbono (que após de ser obtido da fermentação é armazenado) e também outras substâncias que irão garantir a qualidade da cerveja e aumentar seu tempo de prateleira, como estabilizantes e antioxidantes. Envase – transferência da cerveja pronta para a embalagem (garrafa, lata ou barril), sem incorporação de ar, sem perda de CO2, sem espuma em excesso e sem contaminação microbiológica. Pasteurização – processo de esterilização no qual submete-se a cerveja a um aquecimento de 60 ºC seguido de um rápido resfriamento a 4ºC, realizado para garantir maior estabilidade ao produto. Despaletização • Envase Desencaixotamento Lavagem de garrafas • Lavagem das garrafas • Lavagem das garrafas e retirada dos rótulos Inspeção de garrafas • Temperatura • Tempo • Umidade • Envase Enchimento / arrolhamento Pasteurização • Temperatura • Tempo • Umidade • Envase Rotulagem • Temperatura • Tempo • Umidade • Envase Encaixotamento / paletização • Temperatura • Tempo • Umidade Seja artesanal ou produzida por grandes companhias, a cerveja também tem um intervalo de tempo estipulado para o consumo. Na verdade, a bebida costuma ter duas datas fixas: a de frescor e a validade propriamente dita. O primeiro caso se refere ao período de tempo em que o consumo da cerveja tende a ser melhor, de acordo com o fabricante. Já o prazo de validade é aquela data em que a cerveja começa a perder suas características mais valiosas, como o aroma, a textura e até mesmo a cor. A cerveja deve ser consumida antes do prazo de validade, ou seja, 6 meses para latas e garrafas e 15 dias para o chope. Consumo As cervejas podem ser classificadas pelo teor de álcool, de extrato, pelo malte e de acordo com o tipo de fermentação: alta e baixa. De acordo com o Decreto nº 2.314, de 04 de setembro de 1997, as cervejas são classificadas: TIPOS DE CERVEJA TIPOS DE CERVEJA Cerveja Origem Coloração Teor Alcoólico Fermentação Pilsen República 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 TIPOS DE CERVEJA Ale Popular na Gra-Bretanha e na Irlanda Alta fermentação Encorpadas, sabores complexos, frutados e acentuados Baixo teor de gás carbônico cervejas de trigo, Tripel,Strong Golden Ale, Amber Ale e as Ales Alemas Cerveja de trigo alemã, Erdinger. TIPOS DE CERVEJA Larger Originaria da Europa central (Alemanha) Baixa fermentação Clara, sabores suaves ou moderadamente amargos Alto teor de gás carbônico Bock, Munchner Helles, Munchner Dunkel, Maibock, Dry beer, Export, Marzen , Pilsener e Schwarzbier Cerveja do tipo pilsen brasileira, Bohemia TIPOS DE CERVEJA Subdivisões Pilsen (Larger) suave, clara Stout (Ale) forte, escura Sem álcool 4,7% vol 5,4% vol <0,5% vol CERVEJA
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