Fundamentos de Produção de Cerveja_Aula 01_Cevada
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Nível: Graduação
Professora Grace Ferreira Ghesti
FUNDAMENTOS DE PRODUÇÃO DE
CERVEJA
MALTEAÇÃO – PARTE 1
UnB - Universidade de BrasíliaInstituto de Química - Laboratório de CatáliseU n i v e r s i d a d e d e B r a s í l i a - I n s t i t u t o d e Q u í m i c a
UnB - Universidade de BrasíliaInstituto de Química - Laboratório de Catálise
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A cevada (Hordeum vulgare) é uma gramínea cerealífera e
representa a quinta maior colheita e uma das principais fontes de
alimento para pessoas e animais.
No Brasil, a malteação é o principal uso econômico da cevada, já
que o país produz apenas 30% da demanda da indústria cervejeira.
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1 CEVADA CERVEJEIRA
Aspectos
Gerais
- pertence à família das gramíneas (Hordeum
vulgare)
- tanto a cevada de primavera como a de inverno pode
ser de duas ou seis fileiras
- aptidão para malteação: cultivo de variedades
apropriadas facilidade modificação do
endosperma, malte com alto teor de extrato, alto
rendimento no campo
- cevada cervejeira de qualidade: cevada com espiga
pendente, de duas fileiras de primavera, alta pureza
varietal, casca fina, grãos bojudos
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Estágios de crescimento do grão de cevada
Vista geral de uma planta de cevada
totalmente desenvolvida, porém não madura
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Arranjo dos grãos na espiga da cevada, visto de cima
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Por que a Cevada?
Principais razões para a escolha:
- Rica em amido: rendimento satisfatório
- Relação otimizada amido/proteína
- Cascas em quantidade suficiente para atuar como meio filtrante do
mosto
- Enzimas pré-formadas e que se formarão por meio dos processos
de malteação
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Cevada
- Germe ou embrião . Centro de intervenções genéticas
. Folículo ou acrospira
. Radículas
- Endosperma . Corpo farinhoso
. Camada de aleurona
- Envelope
. Casca externa
. Pericarpo
. Testa
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Composição da cevada
Amido
55-65%
Proteína 9,5-11,5%
Hemicelulose +
Gomas: ca 10%
Subst. Graxas:
2 –3 %
Subst. Minerais:
2,5–3,5 %
Celulose
3,5-7,0%
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Amido: 55 a 65%
Polímero natural, de unidades monoméricas de glicose, constituído de:
- Amilose (20-25%), ligações glicosídicas -1,4 apenas
- Amilopectina (75-80%), ligações -1,4 e -1,6
Atenção:
a maior parcela de amido encontra-se enclausurado nas células de paredes rígidas do endosperma!
Amilose
Amilopectina
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CARBOIDRATOS
Macromoléculas formadas por
milhares de unidades
monossacarídicas ligadas
entre si por ligações
glicosídicas. Os
polissacarídeos são
classificados como:
- homopolissacarídeos (contêm
apenas um tipo de unidade
monoméricaheteropolissacaríd
eos (contêm dois ou mais tipos
de unidades monoméricas,
como por exemplo o ácido
hilaurônico.
O amido é o
polissacarídeo de reserva da
célula vegetal. Formado por
moléculas de glicose ligadas
entre si através de numerosas
ligações e poucas ligações de
ramificação de cadeia. Sua
molécula é muito linear e forma
hélice em solução aquosa.
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A ligação glicosídica é uma ligação covalente resultante da
reação de condensação entre uma molécula de um carboidrato
com um álcool, que pode ser outro carboidrato.
Especificamente, o que ocorre é combinação da hidroxila de um
carbono anomérico (carbono ligado ao oxigênio central e a uma
hidroxila livre) de um monossacarídeo ( grupo hemiacetal) com a
hidroxila de um álcool ou com a hidroxila de qualquer carbono
de outro monossacarídeo, produzindo água. As valências livres
de ambas as moléculas se unem produzindo a ligação glicosídica
(-O-).
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Proteínas: 9,5-11,5%
Ocorrências:
- Paredes celulares (proteína histolítica)
- Camada de aleurona (proteína glutinosa)
- Subcamada de aleurona (proteína de reserva)
Cerca de 60% da proteína total permanece insolúvel, após malteação e mosturação.
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Proteínas: 9,5-11,5%
Os 40% restantes, são produtos de desdobramento ou solubilização enzimática das proteínas de reserva.
Influências na cerveja:
- Alto PM (peso molecular): corpo, espuma e estabilidade coloidal
- Médio PM: ressência e retenção de CO2
- Baixo PM: nutrição para a levedura (paladar e aroma da cerveja)
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As proteínas são as moléculas orgânicas bastante abundantes nas células. São
encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob
todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de
proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a
maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.
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Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por
aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação
peptídica é a união do grupo amino (-NH2 ) de um aminoácido
com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da
formação de uma amida.
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Hemicelulose e gomas: ca. de 10%
A parede celular é constituída de um complexo proteína-hemicelulose-goma, que lhe confere rigidez.
No processo de malteação, ocorrerá a transformação enzimática da hemicelulose (hemicelulase) em gomas solúveis (glucanas, xilanas e arabanas), liberando o amido no corpo farinhoso.
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Subst. Graxas/ lipídios: 2-3%
São insolúveis no seu estado natural, devendo-se, no
entanto, evitar a todo custo sua oxidação por via
química ou enzimática, cujos produtos são danosos
à qualidade da cerveja.
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Lipídios:
São biomoléculas compostas por carbono (C), hidrogênio (H) e
oxigênio (O), fisicamente caracterizadas por serem insolúveis em
água, e solúveis em solventes orgânicos. A família de compostos
designados por lipídios é muito vasta, porém suas características
são semelhantes.
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Subst. minerais: 2,5-3,5%
Exercem forte ação tamponante na elaboração do
mosto , devido sobretudo à presença de importante
quantidade de fosfatos
(regulagem de pH).
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Celulose: 3,5-7,0%
É o principal constituinte dos tecidos do envelope (cascas). As cascas, que exercerão ação filtrante do mosto, contém ainda muitos sais minerais e um importante teor em polifenóis.
Os polifenóis da cevada / malte delegam à cerveja um paladar amargo desagradável, reagem com proteínas causando turvação e aumentam a cor da cerveja de forma indesejável.
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A celulose é o carboidrato mais abundante da natureza. Possui função
estrutural na célula vegetal, como um componente importante da
parede celular. Semelhante ao amido e ao glicogênio em sua
composição, a celulose também é um polímero de glicose. A sua
ligação glicosídica confere à molécula uma estrutura espacial muito
linear, que forma fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser
humano.
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FIM DA 1ª AULA
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Aspectos
Gerais
- matérias primas para a elaboração de cerveja:
água, carboidratos transformados, cereais não
malteados, fermento e lúpulo
- pressuposto para a elaboração de cerveja de
qualidade:
- conhecimento das características das substâncias
constituintes da cevada cervejeira/trigo
- qualidade da matéria prima tem influência
decisiva na qualidade do produto final cerveja
Elaboração de Malte de Cevada Cervejeira
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Malteação Definição: processo de germinação de cereais, o qual
é executado num curto período de tempo, realizado em
instalações apropriadas e cujo processo é conduzido
pelo homem
Objetivo: - ativação e formação enzimática
- transformações (solubilização) das
substâncias de reserva do grão de
cevada
- formação de substâncias corantes e aromatizantes
(melanoidinas)
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- A extensão das transformações das substâncias de
reserva durante a malteação é denominada modificação, a
qual é conduzida mediante o controle dos fatores que
influenciam o desenvolvimento embrionário, sendo:
- umidade
- temperatura
- relação O2/CO2 (ar de processo novo/retorno)
- tempo
- substâncias ativadoras e retardadoras
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Processo de malteação deverá ser conduzido visando
atender as necessidades das cervejarias:
- do amido resultam determinados produtos
metabólicos que são
transformadas em álcool e gás carbônico
- das proteínas resultam produtos de
decomposição importantes para o
fermento
- formação de substâncias corantes e
aromatizantes
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A malteação está dividida em duas fases:
- fase biológica – existe plena atividade vital do embrião, isto é,
ocorre a respiração, o desenvolvimento da radícula e acrospira,
mudanças anatômicas e a liberação e formação enzimática;
- fase química – a respiração e crescimento dos órgãos não são
essenciais, mas sim é importante a ação enzimática, que resulta
nas transformações do corpo farinhoso e reações químicas que
formam substâncias responsáveis pela cor, sabor e aroma do
malte.
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Fluxograma Simplificado da Malteação
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Etapas da Malteação
da Cevada
Etapas da Malteaçãoda Cevada
Recepção da Cevada:
- amostragem e análise para certificação da qualidade da cevada
- recebimento da cevada do produtor, armazenador, exportador
Acondicionamento da Cevada para o Armazenamento e Malteação:
- Pré-limpeza: remoção de matérias estranhas e impurezas indesejáveis
prejudicarão o armazenamento da cevada (pó, palha, grãos chochos,
pedras, etc.)
- Secagem:
- redução do teor de umidade para assegurar a preservação do
poder germinativo durante um período longo de armazenamento
- redução do período de dormência do grão de cevada
- Armazenamento:
- redução da dormência
- preservação do poder germinativo
- manutenção da massa de grãos num ambiente frio, seco e
ventilado para prevenir degradação por microorganismos e insetos
- Limpeza posterior e classificação:
- retirada de meio grãos
- segregação dos grãos em três frações de diferentes espessuras
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Malteação:
- Maceração: lavagem e hidratação dos grãos sob condições aeróbias
(suprimento de oxigênio durante os períodos úmidos e secos)
- Germinação: formação e ativação enzimática, modificação do corpo farinhoso
através da utilização dos parâmetros de germinação Objetivo da germinação:
estimular o desenvolvimento e crescimento do embrião para alcançar a requerida
modificação no grão e o desenvolvimento enzimático
- Secagem malte verde: redução do teor de umidade para:
- interromper a germinação
- permitir o armazenamento e transporte do malte
- remover aromas indesejáveis
- formação de cor e aroma desejável
- secagem das radículas para permitir a sua retirada
Degerminação: separação das radículas e cascas desprendidas dos grãos de
malte
Armazenamento do Malte: manutenção da umidade e pousio técnico
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Diagrama de Fluxo do Processo de Malteação