ESTUDO DA OBTENÇÃO DE CERVEJA UTILIZANDO MALTE DE CEVADA E MALTE DE MILHO DE PIPOCA EM DIFERENTES PROPORÇÕES

Transcrição

1 ESTUDO DA OBTENÇÃO DE CERVEJA UTILIZANDO MALTE DE CEVADA E MALTE DE MILHO DE PIPOCA EM DIFERENTES PROPORÇÕES Carlos Henrique Rodrigues Rossi 1, Elizama Aguiar-Oliveira 2, Eliana Setsuko Kamimura 3, Rafael Resende Maldonado 1,4 1 Faculdade Municipal Professor Franco Montoro (FMPFM) 2 Universidade Federal da Bahia (UFBA), campus Anísio Teixeira (CAT), Instituto Multidisciplinar em Saúde (IMS), Vitória da Conquista-BA. 3 Universidade de São Paulo (USP), Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) 4 Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Colégio Técnico de Campinas (COTUCA) para contato: ratafta@yahoo.com.br RESUMO Milho é empregado na indústria cervejeira principalmente como adjunto não malteado, no entanto, há relatos bem sucedidos do seu emprego malteado. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de cerveja utilizando malte de milho de pipoca malteado associado ao malte de cevada. Os resultados obtidos demonstraram que a proporção (% m/m) de 50:50 de malte de milho de pipoca e de cevada resultaram em 42% de fermentabilidade, valor apenas 7% menor do que empregando 100% de malte de cevada. A conversão de amido em açúcares fermentáveis foi menor com o malte de milho de pipoca, o que resultou em uma cerveja com menor teor alcoólico, mas foi observado também diminuição da cor da cerveja com aumento do malte de pipoca na formulação. Estudos sequenciais sobre a otimização da produção do malte de milho de pipoca, formulação e fermentação virão a contribuir mais para afirmar a potencialidade do malte de milho de pipoca. 1. INTRODUÇÃO A cerveja é uma das bebidas alcoólicas mais conhecidas, fabricadas e consumidas no mundo (PARKER, 2012). Ela é produzida pela fermentação alcoólica realizada por leveduras (Saccharomyces cerevisiae) no mosto de malte de cevada com adição de lúpulo (Humulus lupulus). Parte do malte de cevada pode ser substituído por cereais maltados ou não, e por carboidratos de origem vegetal transformados ou não. Os principais cereais na produção de cerveja são: cevada (mais comum), trigo (aumenta a carga proteica), centeio (pode chegar a 50% m/m), milho (comum na fabricação

2 de whisky), sorgo (cerveja sem glúten) arroz e aveia, na forma integral, em flocos ou amiláceos, transformados enzimaticamente. A malteação é o processo de transformação controlada do cereal em malte e envolve etapas de maceração (absorção de cerca de 25% de seu volume em água), germinação (desenvolvimento dos grãos e ativação do embrião) e secagem (interrupção da germinação pela diminuição da umidade) (ZARNKOW, 2014). O milho, apesar de rico em amido, é mais utilizado como adjunto, pois a colheita prematura pode resultar em um cereal com baixo conteúdo enzimático e com composição inadequada ao processo (CHAUDHARY et al.,2014). Mesmo assim, estudos já foram realizados sobre o emprego do malte de milho (ENEJE et al. 2004). A legislação brasileira (Brasil, 2009) define que até 45% do extrato primitivo (malte de cevada) pode ser substituído por adjuntos cervejeiros como cereais malteados ou não, amido e/ou açúcares vegetais. De acordo com Sleiman et al. (2010) das 161 amostras de cerveja analisadas no Brasil, 91,3 % foram produzidas com adjuntos derivados de milho o que comprova o potencial de uso do milho para produção de cervejas. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi obter um malte a base de milho de pipoca e produzir cervejas com diferentes proporções desse malte, avaliar o potencial da substituição da cevada por esta matéria-prima e avaliar as características físico-químicas das cervejas obtidas. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Obtenção do malte de milho de pipoca O malte de milho de pipoca (Zeamays var everta) foi obtido de acordo com método descrito por Anderson (2013). Foram pesados 10 kg de milho de pipoca que foram lavados com 10L de água mineral e misturados com 20 L de água mineral sem agitação em temperatura ambiente em recipiente de alumínio (~32 L) para etapa de maceração. A cada 8 horas, a água foi drenada e o procedimento foi repetido por mais 7 vezes, totalizando 64 horas. O grão encharcado foi espalhado em superfície plana (camada de 2 cm de espessura), coberto com material plástico e mantido em temperatura ambiente por 5 dias para realizar a germinação. Em seguida, foi realizada a secagem do malte com ventilação forçada com auxílio de ventilador (1 m/s) em temperatura ambiente, por 5 dias. O malte de cevada utilizado foi da marca Agromalte, adquirido em uma loja especializada em produtos para cerveja artesanal localizada na cidade de Campinas-SP, Brasil Fabricação de cerveja com malte de milho de pipoca Com base em Daniels (2000) as formulações foram compostas por: 1,5 kg de malte; 5,0 g de lúpulo; 5,0 L de água inicial; 11,0 L água de lavagem; 5,0 g de levedura e concentração de sólidos solúveis de 10,0 Brix. Foram avaliadas 4 diferentes proporções de malte (% pipoca/cevada): A = 0:100, B = 40:60, C = 50:50 e D = 70:30, sendo que para a formulação B foi empregado gritz de milho ao invés de malte de milho de pipoca em acordo com a produção de cerveja Pilsen no Brasil.

3 O malte foi moído e misturado com a água inicial a 65 C e mantido por 60 minutos com agitação manual. Em seguida a temperatura foi elevada para 72 C e mantida por 30 minutos. Na etapa de brassagem, o mostro foi aquecido até atingir 78 C e em seguida, procedeu-se a sedimentação do malte formando uma torta no fundo do recipiente; o sobrenadante do sistema (mosto) foi retirado pelo fundo do recipiente e re-circulado na própria torta por aproximadamente 15 minutos. A torta foi lavada com 11 L de água mineral a 78 C e a água de lavagem obtida foi adicionada ao mosto clarificado. O mosto obtido foi levado à fervura até atingir a ebulição; fez-se a adição do lúpulo e a solução foi mantida em fervura por 60 minutos. Ao final da fervura, o mosto foi resfriado com auxílio de banho de gelo até atingir 12 C e seguiu-se a inoculação da levedura S. cerevisiae liofilizada tipo s-23 (marca Fermentis ). A fermentação foi conduzida à 12 C em um refrigerador com controle de temperatura, por 7 dias, seguida de maturação a 2 C por mais 7 dias. Todas as formulações foram preparadas em triplicata e amostras dos mostos iniciais e das cervejas após a etapa de maturação foram coletadas para realizar as análises físico-químicas Análises Físico-Químicas A determinação de ph foi feita por leitura direta em phmetro (Rohs, modelo: ph-009(l)) e a determinação de sólidos solúveis por leitura direta em refratômetro (Instrutemp, modelo ITREF 25). A acidez titulável foi determinada por titulação com solução de NaOH 0,1 mol/l usando fenolftaleína como indicador. O teste de amido foi feito misturando-se 1 ml de mosto com 5 gotas de solução de iodo 0,1 mol/l. As análises descritas acima foram baseadas no Manual de Análise de Alimentos do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005). A determinação da cor foi realizada com medida direta da absorbância das amostras a 430 nm em espectrofotômetro e transformada em unidades de cor EBC (CURI et al., 2008). A concentração de sólidos solúveis (SS) foi utilizada para o cálculo do teor alcoólico ( GL) através da relação: [0,55(SS cerveja SS mosto )/densidade do etanol*] e a fermentabilidade através da relação: [(SS mosto SS cerveja )/SS mosto ].* densidade do etanol = 0,78 g/cm Análise Estatística Os resultados obtidos para as 4 formulações foram comparados por análise de variância (ANOVA) e por teste de média de Tukey com nível de confiança de 95% (p = 0,05). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO As quatro formulações de cerveja foram produzidas em triplicatas e os valores médios dos parâmetros iniciais e finais estão apresentados na Tabela 1. Os resultados demonstram que o uso do gritz de milho ou do malte de milho de pipoca resultou em fermentabilidades iguais (Tab.1) para as cervejas B e C, indicando a viabilidade da substituição de até 50% do malte de cevada por malte de milho de pipoca, dentro das condições estudadas. No mosto D (70% de malte de milho de pipoca) o teste de amido indicou amido residual, o que diminuiu a eficiência do processo de fermentação (baixa fermentabilidade da cerveja D). Uma possível explicação para esta diferença pode estar associada ao fato do milho ser uma boa fonte de α-amilase (DZIEDZOAVE et al., 2010), mas ser pobre em β-amilase, o que reduz a produção de maltose a partir do amido (ADEWALE et

4 al.,2006). As fermentabilidades aqui observadas foram menores do que as de Curie et al. (2008 e 2009) com malte de cevada, cevada não malteada e maltose de milho. Tabela 1. Parâmetros (valores médios) das condições iniciais (mosto M) e finais (cerveja C) obtidos da produção de cervejas com diferentes proporções de malte (% milho de pipoca: cevada): A = 0:100, B = 40:60, C = 50:50 e D = 70:30, sendo que para o formulado B foi empregado gritz de milho ao invés de malte de milho de pipoca (equivalente à cerveja tipo Pilsen). Condições iniciais (Mosto) MDS * M-A M-B M-C M-D Sólidos solúveis ( Brix) 0,14 (9,1 ± 0,1) a (7,1 ± 0,0) b (6,0 ± 0,0) c (6,2 ± 0,0) d ph 0,31 (5,1 ± 0,2) a (5,3 ± 0,0) a (6,2 ± 0,0) b (6,5 ± 0,0) b Acidez (meq/l) 0,82 (7,0 ± 0,0) a (2,0 ± 0,0) b (3,3 ± 0,6) c (5,0 ± 0,0) d Cor (EBC) 5,20 (35,8 ± 3,2) a (22,6 ± 0,7) b (35,8 ± 1,9) a (41,2 ± 0,6) c Teste do amido - Ausente Ausente Ausente Presente Condições finais (Cerveja) MDS * C-A C-B C-C C-D Sólidos solúveis ( Brix) 0,23 (5,0 ± 0,0) a (4,1 ± 0,0) b (3,5 ± 0.0) c (4,4 ± 0,1) b ph 0,11 (4,9 ± 0.1) a (4,9 ± 0,0) a (5,1 ± 0,1) b (5,5 ± 0,0) c Acidez (meq/l) 3,89 (22,7 ± 2,5) a (16,3 ± 0,0) b (10,0 ± 0,0) c (8,0 ± 0,0) c Cor (EBC) 2,83 (8,4±1,9) a (5,9 ± 0,6) a,b (4,96 ± 0,03) b (8,5 ± 0,4) a Teor alcoólico ( GL) 0,20 (2,86 ± 0,07) a (2,09 ± 0,00) b (1,74 ± 0,00) c (1,25 ± 0,07) d Fermentabilidade 0,04 (0,45 ± 0,01) a (0,42 ± 0,00) a (0,42 ± 0,00) a (0,29 ± 0,02) a * MDS = menor diferença significativa segundo teste de média de Tukey (p = 0,05). O ph da cerveja sofreu redução em relação ao mosto, o que era esperado devido ao processo fermentativo gerar ácidos orgânicos como metabólitos secundários. Curi et al. (2008 e 2009) também obtiveram valores mais baixos de ph com o uso da cevada; por sua vez, Venturini Filho & Cerada (1998) obtiveram ph de 3,94 na cerveja produzida a partir de hidrolisado de milho. Já a acidez do mosto apresentou-se bastante variável (Tab.1) e apenas o mosto B apresentou acidez semelhante à citada por D Ávila et al. (2010). Os valores de acidez de todos os mostos foram superiores aos de Venturini Filho & Cereda (1998), apesar do ph dos mostos C e D terem sido mais elevados. Por essa comparação é possível supor que o malte de milho de pipoca apresentou em sua composição maior quantidade de ácidos pouco ionizáveis, pois apesar do ph elevado, a acidez titulável não foi tão baixa. O aumento da acidez nas cervejas A e C apresentaram comportamentos semelhantes, com aumento de 3 vezes em relação ao mosto. Na cerveja B o aumento de acidez foi mais expressivo, enquanto variou pouco na formulação D, provavelmente devido à menor fermentabilidade. Os teores de acidez obtidos em todas as cervejas formuladas foram menores do que os obtidos por D Ávila et al. (2010), 47 meq/l,e apesar da acidez inicial dos 4 mostos formulados ter sido maior do que nos trabalhos de Curi et al. (2008 e 2009), a acidez final das 4

5 cervejas avaliadas foi menor do que dos referidos autores, fato que também deve estar relacionado à menor fermentabilidade. A utilização do gritz de milho, adjunto não malteado, provocou diminuição na coloração do mosto, fato este também observado por Curi et al. (2008). Apesar disso, as cores dos mostos obtidos neste trabalho foram bem superiores aos relatados por Curi et al. (2008 e 2009) e por Venturini Filho & Cereda (1998), mas foram comparáveis às cores das cervejas, com diminuição da cor em relação aos mostos (Tab.1). A presença do malte de milho de pipoca levou a cervejas de mesma cor (formulação C-D) ou mais clara (formulação C-C) do que a de puro malte (C-A), apesar de todas poderem ser classificadas na mesma categoria, como cervejas claras (cor < 20 EBC). Por fim, em relação ao teor alcoólico nota-se que os teores obtidos foram relativamente baixos e que diminuíram com o aumento do teor de malte de milho de pipoca nas formulações. Este resultado está ligado diretamente às características do malte de milho de pipoca em que a conversão de amido em açúcares fermentescíveis foi inferior ao do malte de cevada. Melhorias na eficiência de conversão do amido em açúcares fermentescíveis no malte do milho de pipoca podem levar a melhora na fermentabilidade e consequentemente na obtenção de teores alcoólicos mais elevados. Variações nas condições de temperatura e tempo de fermentação também podem contribuir para um aumento da fermentabilidade e de obtenção de teores alcoólicos mais elevados. 4. CONCLUSÃO Os resultados obtidos mostram que a formulação com emprego de 50% (m/m) de malte de milho de pipoca (C-C) apresentou fermentabilidade (0,42) muito próxima formulação puro malte (0,45) e igual a formulação contendo gritz de milho (0,42), indicando que o malte de milho de pipoca tem potencial para ser usado na produção de cervejas. Apesar disso, a formulação C-C com 50% (m/m) de malte de pipoca apresentou menor teor alcoólico do que a puro malte. Visto que a fermentabilidade das duas formulações (C-A e C-B) são praticamente iguais, melhorias na elaboração do malte de milho de pipoca (um substrato mais dificilmente malteável) poderiam equiparar as duas cervejas em termos de graduação alcoólica. Por fim, quanto a acidez e cor das cervejas formuladas, todas foram comparáveis a formulações citadas na literatura. 5. REFERÊNCIAS Adewale, I.O., Agumanu, E.N., Otih-Okoronkwo, F.I Comparative studies on α-amylases from malted maize (Zea mays), millet (Eleusine coracana) and Sorghum (Sorghum bicolor). Carbohydr. Polym. 66, Anderson, G Malting at home. Brew Your Own, 19(1), Disponível em:< última consulta em 22 de Dezembro de [Brasil] Ministério da Agricultura. Secretaria Nacional de Defesa Agropecuária Decreto Nº 6.871, de 4 de junho de Disponível em:

6 < norma-pe.html>, último acesso em 22 de Dezembro de Chaudhary, D.P., Kumar, D., Verma, R.P.S., Langyan, S., Sangwan, S Maize malting: retrospect and prospect. In: Maize: Nutrition Dynamics and Novel Uses, , Springer, India. Curi, R., Venturini Filho, W., Nojimoto, T Produção de cerveja utilizando cevada com adjunto de malte: análises físico-química e sensorial. Braz. J. Food Technol. 12, Curi, R., Venturini Filho, W., Ducatti, C., Nojimoto,T Produção de cerveja utilizando cevada e maltose de milho como adjunto de malte: análises físico-química, sensorial e isotópica. Braz. J. Food Technol. 11, Daniels, R Designing great beers: the ultimate guide to brewing classic beer styles. Brewers Publications. D Ávila, R.F., de Mello Luvielmo, M., Mendonça, C.R.B., Jantzen, M.M Adjuntos utilizados na produção de cerveja: características e aplicações. Est. Tecnol. Eng. 8, Dziedzoave, N.T., Graffham, A.J., Westby, A., Komlaga, G Comparative assessment of amylolytic and cellulolytic enzyme activity of malts prepared from tropical cereals. Food Control 21, Eneje, L.O., Ogu, E.O., Aloh, C.U., Odibo, F.J.C., Agu, R.C., Palmer, G.H Effect of steeping and germination time on malting performance of Nigerina white and yellow maize varieties. Process Biochem. 39, [IAL] Instituto Adolfo Lutz Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Cap. 4: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 4 ed. São Paulo: IMESP. Parker, D.K Beer: production, sensory characteristics and sensory analysis, In: Alcoholic Beverages Sensory Evaluation and Consumer Research, Ed. J. Piggott, Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, Sleiman, M., Venturini Filho, W.G., Ducatti, C., Nojimoto, T Determination of malt and adjunct percentage in brazilian commercial beer through isotopic analysis. Cienc. Agrotecnol. 34, Venturini Filho, W., Cereda, M.P Hidrolisado de fécula de mandioca como adjunto de malte na fabricação de cerveja: avaliação química e sensorial. Cienc. Tecnol. Aliment. 18, Zarnkow, M Beer. In: Encyclopedia of Food Microbiology. Eds. C.A. Batt and M.L. Tototrello, 2 nd Ed., Academic Press,