Tecnologia da fabricação de cerveja

VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008

Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02, n.23, 2008

VI Semana de Tecnologia em Alimentos

TECNOLOGIA DA FABRICAÇÃO DE CERVEJA

Gabriela Prestes1; Adriana Rute Cordeiro2 1,2 Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR – Ponta Grossa – Brasil

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Resumo A cerveja é uma bebida de ampla difusão e intenso consumo, sendo conhecida desde remota antiguidade em diversos paises do mundo. A cerveja pode ser definida como uma bebida carbonatada de baixo teor alcoólico, preparada a partir da fermentação por leveduras do malte da cevada, contendo lúpulo e água de boa qualidade, podendo ainda utiliza-se de outras matérias-primas, como arroz, trigo ou milho. Na presente revisão foram abordados componentes básicos na cerveja assim como o seu processo de fabricação e elementos biotecnológicos no processo cervejeiro. Palavras-chaves: cerveja; fermentação; leveduras; malte; lúpulo. 1. Introdução

A origem das primeiras bebidas alcoólicas é incerta. Estima-se que o homem começou a

utilizar bebidas fermentadas há 30 mil anos, sendo que a produção de cerveja deve ter se iniciado

por volta de 8.000 a.C. (Carvalho et al., 2006/2007)

A cerveja chegou ao Brasil por volta de 1808, trazida por Dom João VI. Ate o século XIX

ela era importada e privilegio dos nobres. (Ambev, 2007).

O sabor da cerveja é determinado pela matéria pelo tipo de processo e pela levedura

utilizados, alem dos compostos durante a fermentação e maturação, que exercem maior impacto.

(Carvalho et al., 2007).

2. Matéria-prima para elaboração da cerveja 2.1. Água

A água e a matéria-prima, mais importante na fabricação de cerveja, pois a cerveja é

constituída basicamente de, assim sendo as suas características físicas e químicas serão de

fundamental importância para se obter uma cerveja de boa qualidade. (Madrini. A., et al. 1996)

A água utilizada no processo de fabricação da cerveja tem de ser potável, podendo sofrer

corrosões químicas de acordo com a sua composição. A sua importância é tanta que ela é um dos

fatores decisivos na escolha do local para a instalação de uma cervejaria, pois para uma água que

precisa de muitas correções requer um tratamento mais minucioso, o que irá resultar em um




aumento no custo do produto final. Então é necessário que a fábrica esteja instalada próxima a uma

fonte abundante de água de boa qualidade (Venturini Filho, 2001).

Figura 1 - Água

Fonte: Cerveja artesanal, 2008.

A indústria cervejeira consome grandes volumes de água, por isto, é importante que a fonte

utilizada possua água em abundância. Em média, uma indústria cervejeira ocupa 10L de água, para

cada litro de cerveja produzido (Reinold, 1997).

Um controle sobre o pH da água é fundamental, pois um pH alcalino poderá ocasionar a

dissolução de materiais existentes no malte e nas cascas, que são indesejáveis no processamento. O

ideal é que se tenha uma relação ácida facilitando maior atividade enzimática, com um conseqüente

aumento no rendimento de maltose, e um maior teor alcoólico. Em geral, o ph ideal da água para a

fabricação de cerveja está em torno de 6.5 a 7.0, mas o tipo de cerveja a ser produzido é que vai

determinar qual o pH ideal (Ambev, 2007).

2.2. Malte

Figura 2 – Malte

Fonte: Ambev, 2007.

O cereal mais usado para a fabricação de cerveja é a cevada, apesar de diversos outros

cereais poderem ser utilizados também. Esta preferência deve-se a uma série de fatores, dentre eles

está o fato da cevada ser rica em amido, e possuir um alto teor de proteínas em quantidade

suficiente para fornecer os aminoácidos necessários para o crescimento da levedura e possuir

substâncias nitrogenadas que desenvolvem um papel importante na formação da espuma (Nakano,

2000).




A cevada é uma gramínea pertencente ao gênero Hordeum, que é cultivada desde a

Antigüidade, sendo originária do oriente. Dentre as espécies cultivadas existem as chamadas

"cevadas cervejeiras", que são as mais utilizadas para a obtenção do malte utilizado na fabricação

de cervejas. A grande maioria das espécies de cevada utilizada possui uma casca cimentada ao grão,

que funciona como um agente filtrante contribuindo com o aroma, cor e sabor do mosto, além de

proteger o grão de impactos mecânicos sofridos durante o processo de maltagem (Ehrhardt, P.;

Sassen, H, 1995).

2.3. Lúpulo

É uma planta dióica, o que quer dizer que produz flores masculinas e femininas. Ordenadas

em espigas e glândulas secretoras de resinas e óleos de substâncias amargas, que dá o amargor

típico e contribuem para o aroma característico da cerveja. Na fabricação de cerveja utilizam-se

apenas as flores femininas, pois são estas que contém a substância amarga “lupulina”. Pode ser

comercializado na forma de flores secas, pó e em extratos, sendo que em pó esses extratos possuem

maior densidade e, portanto, ocupam menos volume ao ser transportado. Existem dois tipos de

lúpulos fundamentais: os assim chamados de amargor e os aromáticos, conforme características de

amargor ou de aroma. Além das características citadas, dadas a cerveja pelo lúpulo, esta planta

ainda possui outras funções como evitar “espumamento” durante a fervura e agente bacteriostático

(Cervesia, 2007). Figura 3 – Lúpulo


2.4. Adjunto de Fabricação 2.4.1. Antioxidantes Tem como função evitar a ação do oxigênio, que é o principal fator da deterioração das

gorduras dos alimentos. Quando sofrem transformações, essas gorduras acabam por alterar o sabor

e odor dos alimentos, tornando-os impróprios para o consumo (Nakano, 2000).




2.4.2. Estabilizantes Mantém as características físicas das emulsões e suspensões, isto é, misturas como a bebida

alcoólica. São adicionados às cervejas com a finalidade de aumentar sua viscosidade (Reinold,

1997).

2.4.3. Acidulantes

Atuam como adjunto de aroma e sabor, são largamente encontrados na natureza, sendo

disponíveis comercialmente na forma de soluções aquosas que são incolores, inodoras, viscosas e

não voláteis (Cervesia, 2007).

São geralmente produzidos pela fermentação de sacarose altamente refinada. Por ser um

componente largamente distribuído na natureza, e um dos primeiros agentes acidificantes a ser

utilizados no processamento de alimentos, o ácido lático é utilizado na indústria cervejeira. Este

componente também auxilia no ajuste do pH, obtendo rendimento máximo no extrato e diminuindo

o tempo de maceração e favorecendo a precipitação das proteínas, melhorando a cor e auxiliando a

filtração do mosto (Reinold, 1997).

O uso do ácido lático é reconhecido como seguro e recomendado para alimentos e bebidas

por instituições internacionais de grande prestígio como a FDA norte americana e o FAO/WHO da

Organização das Nações Unidas.

2.4.4. Leveduras

Figura 4 - Levedura


As leveduras (microrganismos eucarióticos predominantemente unicelulares do Reino

Fungi) O desempenho das leveduras que é a habilidade das leveduras em metabolizar

eficientemente os constituintes do mosto em etanol e em outros produtos da fermentação a fim de

produzir uma cerveja com qualidade e estabilidade satisfatórias. (Carvalho et al., 2006).




As leveduras mais utilizadas em cervejaria são de duas espécies do gênero Saccharomyces:

Saccharomyces cereviasiae (alta fermentação) e Saccharomyces uvarum (baixa fermentação)

(Embrapa, 2007).

Uma levedura de baixa fermentação é considerada de boa qualidade para a produção de

cerveja, se permanecer em suspensão durante a fase ativa da fermentação e então flocular e

sedimentar, favorecendo a separação rápida da cerveja clarificada do sedimento (Cervesia, 2007).

3. Processamento da Cerveja Os processos de fermentação utilizados podem ser: tradicional ou contínuo. O processo de

fabricação de cerveja, seja ele tradicional ou não, pode ser dividido em quatro etapas: mosturação

(preparo do mosto), fervura, fermentação e maturação (Tschope, 2001).

3.1. Processo Clássico (descontinuo)

O processo tradicional intermitente é o mais utilizado pelas indústrias e se emprega para

fabricar cervejas pouco fermentadas. As dornas de fermentação são fechadas para evitar a perda de

CO2 e deve haver perfeito controle da temperatura através de serpentinas ou camisas de refrigeração

(Aquarone, 1993).

3.2. Processo Contínuo

Os processos unitários contínuos têm sido propostos em substituição aos normais.

A fermentação contínua baseia-se na passagem por gravidade, por uma série de cubas. As

dificuldades para manter a esterilidade e controlar o sabor, impediram até bem pouco tempo sua

utilização mais generalizada.

A fermentação pode ser dividida em duas etapas: uma fase aeróbia, em que ocorre a

multiplicação das células da levedura, e uma fase anaeróbia, em que ocorre a fermentação alcoólica

do mosto. A fermentação se mantém em um estado de regime que proporciona alta concentração de

leveduras de modo que a velocidade da fermentação é de três a quatro vezes maiores que no

processo descontínuo (Cervesia, 2007).

4. Elementos Biotecnológicos 4.1. As leveduras na produção de cerveja




A cerveja é uma bebida de malte resultante da fermentação alcoólica do extrato aquoso do

malte de cevada com lúpulo. O processo cervejeiro é consequentemente um processo de múltiplos

estágios envolvendo a conversão biológica de materiais in natura em produto final.

O desempenho das leveduras cervejeiras na fermentação, que é a habilidade das leveduras

em “metabolizar eficientemente os constituintes do mosto em etanol e em outros produtos da

fermentação a fim de produzir uma cerveja com qualidade e estabilidade satisfatórias”, é

influenciada e controlada por vários fatores:

• Características Genéticas: a escolha da cepa de levedura empregada.

• Fisiologia Celular: a tolerância ao stress pelas células de levedura, a viabilidade e a

vitalidade das células e a concentração celular do inoculo.

• Disponibilidade Nutricional: a concentração e a natureza do nitrogênio assimilável, a

variedade e a concentração de açúcares no mosto e a disponibilidade de íons metálicos.

• Condições Físicas: temperatura, pH, oxigênio dissolvido e a densidade do mosto.

(Carvalho et al., 2006)

4.2 Melhoramento genético-molecular das leveduras cervejeiras

Microbiologistas definiram as principais propriedades das leveduras cervejeiras para que

sejam consideradas “boas produtoras de cervejeira” da seguinte maneira:

• Uma velocidade rápida de fermentação sem crescimento celular excessivo.

• Uma utilização eficiente da maltose e maltotriose com uma boa conversão em etanol.

• A habilidade de tolerar o stress imposto pelas altas concentrações de álcool e pressões

osmóticas do mosto.

• Uma produção reprodutível de certos níveis de compostos do flavor e do aroma.

• Uma floculação ideal para o processo ampliado.

• Boas características de manuseio (retenção da viabilidade durante armazenamento e

estabilidade genética).

Infelizmente, as cepas de leveduras cervejeiras são limitadas em várias dessas

características, e, na realidade, não fermentam suficientemente os açúcares disponíveis no mosto.

Existem várias possibilidades do uso de cepas modificadas geneticamente, com o objetivo

de melhorar as características das leveduras cervejeiras. Avanços importantes foram atingidos

usando a tecnologia de DNA recombinante. Estratégias de transformação têm aberto a possibilidade

do uso de leveduras cervejeiras que: fermentam uma ampla variedade de açúcares; floculam

apropriadamente e em tempos curtos da fermentação; toleram melhor o stress químico e físico

causado pela fermentação e produz cerveja mais estável e saborosa. (Carvalho et al., 2006)




4.3 A maturação da cerveja e seus aspectos básicos

Pode-se dividir o processo de fermentação da cerveja em duas etapas distintas. A primeira,

denominada fermentação primária, cobre a fase de grande atividade metabólica da levedura, durante

a qual quase todo extrato fermentável é convertido em etanol e gás carbônico. Essa fase dura apenas

alguns dias. A segunda etapa, chamada fermentação secundária, diz respeito ao período de

maturação da cerveja. Após a fermentação primária, o extrato fermentável residual da cerveja verde

continua a ser lentamente fermentado. Mas o processo de maturação continua por um longo tempo,

mesmo depois do término da fermentação secundária.

Até algum tempo atrás a cerveja era fermentada em um tanque e maturada em outro.

Atualmente há uma nítida tendência de as cervejarias realizarem a fermentação primária e

secundária em um único tanque (Figura 5). (Carvalho et al., 2007)

Figura 5 – Fermentador / maturador da microcervejaria do Departamento de Biotecnologia da USP de Lorena (SP)

Fonte: Carvalho, et al., 2007

A maturação é conduzida à baixa temperatura, normalmente 0ºC, por um período que varia

de duas a quatro semanas. Mas em virtude dos custos envolvidos nessa fase, têm-se proposto a

redução do tempo de maturação com a adoção de novas técnicas. Após a fermentação primária a

cerveja é mantida a 12-18ºC por uma semana (repouso do diacetil) e em seguida armazenada a frio

(próximo de 0ºC) por mais outra. Ao finalizar a fermentação, quando cessa a produção de CO2, as

leveduras começam a sedimentar e nestas condições não turbulentas, a clarificação se acelera com o

frio. Assim, a maturação tem por objetivo: a) iniciar a clarificação da cerveja mediante a remoção,

por sedimentação, das células de levedura, de material amorfo e de componentes que causam

turbidez a frio na bebida; b) saturar a cerveja com gás carbônico, através da fermentação




secundária; c) melhorar o odor e sabor da bebida, através da redução da concentração de diacetil,

acetaldeído e ácido sulfídrico, bem como o aumento do teor de éster; d) manter a cerveja no estado

reduzido, evitando que ocorram oxidações que comprometam sensorialmente a bebida. (Carvalho et

al., 2007)

5. Conclusão

Podemos através do presente trabalho perceber a grande importância de uma das principais

bebidas alcoólicas do mundo, vendo desde a sua invenção, passando pelos seus processos históricos

até os dias de hoje em que a cada ano vem sendo aprimorada não só sua forma e tecnologia de

produção mais sim o grande número de embalagens disponível nos mercados.

Fica reservado a comunidade acadêmica desenvolver novas tecnologias não só no seu

processo mais também no que se refere às embalagens já que as mesas estão em avanço e têm um

futuro promissor no ramo de bebidas.

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