Produção de Cervejas Concentradas. Engenharia Bioquímica

Transcrição

1 Produção de Cervejas Concentradas Engenharia Bioquímica

2 É uma bebida carbonatada de baixo teor alcoólico, preparada a partir da fermentação de malte de cevada contendo lúpulo e água de boa qualidade e pode utilizar-se outras matérias-primas como arroz, trigo ou milho, denominadas adjuntos.

3 INTRODUÇÃO A palavra beer (cerveja) provêm do infinitivo latino bibere que quer dizer beber. Nos monastérios medievais fabricava-se cerveja e com certeza os monges tiveram a responsabilidade de difundir o nome que lhe davam à bebida através de toda a Europa central.

4 LEI DE PUREZA ALEMÃ (REINHEITSGEBOTS) Devido a pouca cultura e outras circunstancias se utilizavam outras matérias-primas diferentes das habituais na elaboração de cerveja. O lúpulo foi frequentemente substituído por outras plantas aromáticas. Cereais baratos como o centeio foram utilizados e houve riscos para a saúde por alguns dos substitutos do lúpulo. Por isso o Duke Wilhelm IV, o 23 de Abril de 1516 proclamou a lei de pureza na cidade de Ingolstad (Alemanha). Desde 1906 a lei; na qual se estabelece que a cerveja só pode ser produzida a partir de cevada, lúpulo e água; é aplicada em toda a Alemanha.

5 A cerveja é uma das bebidas mais antigas que existe. Alguns pesquisadores acreditam que existia na Mesopotâmia e a Suméria, anos antes de Cristo (A.C.). Antes do processo cervejeiro ser industrializado os principais fabricantes da bebida eram mulheres. O processo cervejeiro era exercido por padeiros, devido à natureza das matérias-primas, como grãos de cereais e levedura.

6 Pesquisas desenvolvidas em 1860 pelo francês Louis Pasteur obtiveram conhecimentos valiosos para a fermentação e estabilidade da cerveja. O dinamarquês Emil Christian Hansen desenvolveu em 1883 o método de cultura pura no laboratório Carlsberg, Copenhague.

7 QUAL É A FÁBRICA DE CERVEJA MAIS ANTIGA DO MUNDO? Conforme dados conhecidos, ao parecer a cervejaria Weihensthephan (Weihenstephan Bayerische Staatsbrauerei), na cidade alemã de Freising, é a fábrica em funcionamento mais antiga do mundo. O slogan incluído no rótulo de todas suas garrafas diz: O slogan incluído no rótulo de todas suas garrafas diz: Desde 1040, A fábrica de cerveja mais antiga do mundo. O que um día foi uma abadia beneditina que elaboraba cerveja, é hoje uma cervejaría que pertence ao governo da Baviera. Em suas instalações encontrase a escola de cerveja mais prestigiosa do mundo, pertencente à Universidade Técnica de Munique. Também, em suas instalações são guardadas culturas de levaduras de produtores de cerveja de todo o mundo.

8 Cervejaria Weihensthephan

9 No Brasil como foi introduzida a cerveja No Brasil a história das primeiras cervejarias começa com a chegada de Maurício de Nassau ao Recife em 1637 que veio rodeado de cientistas e entre eles cervejeiros. Foi um período de prosperidade para a cidade do Recife, que se desenvolveu rapidamente tornando-se o principal porto da Companhia das Índias Ocidentais no Brasil, tendo também a primeira ponte, o primeiro observatório astronômico e a primeira fábrica de cerveja das Américas. Junto com Nassau veio o cervejeiro Dirck Dicx com uma planta de cervejaria e os componentes para serem montados. A cervejaria foi montada a partir de outubro de 1640, em uma residência chamada "La Fontaine" que Nassau doou para esse empreendimento.

10 MERCADO CERVEJEIRO

11 Maiores produtores de cerveja em 2010 Volume (Milhões de hl) China EUA Brasil Rusia Alemanha Mexico Japão Reino Unido Polônia Espanha Ucrânia Africa do sul Vietnã Holanda Canadá 448, , ,93 95,683 79,889 59,63 44,997 33,9 33, ,6 26,5 23,936 22,2

12 O volume de produção de cerveja no Brasil em 2015 foi de 138 milhões de hl.

13 Produção de Cerveja no Brasil Volume (milhõe es de hl) Ano

14 147, Consumo per capita de cerveja em 2014 Consumo (Litros) 108,9 105,9 101,7 99,4 93,6 91,9 89,5 79,9 79,6 79,2 77,7 76,2 74,8 74,7 67,4 66,9

15 NO MUNDO EXISTEM DIFERENTES TIPOS DE CERVEJAS.

16 TIPOS DE CERVEJAS Lagers Ales Pale Lagers -Pilsner - American Lager - Premium Dark Lagers -Dark American Lager - Munchner Dunkel - Malzbier Vienna, Bock, Marzen, Pale Ales -American Pale Ales - India Pale Ale - Belgian Pale Ale Amber / Brow e Red Ales -American Amber Ale - American Brow Ale - Red Ale Altbier, Strong Ale

17 Matérias-primas

18 Água - É a matéria-prima mais abundante na cerveja( 90%). - A água é um aspecto fundamental na hora de escolher o lugar para a construção de uma cervejaria. A composição da água é importante de acordo com os tipos de cerveja a elaborar.

19 Importânciade mineraisnaágua Cálcio: Na mosturação protege a α-amilase da destrução térmica, estimula a ação das amilases e as proteases; e ajuda a obter o ph ótimo na mistura. Magnésio: Serve como coenzima na fermentação.

20 Dureza da água: Influência no sabor da cerveja. Quando em 1842 se estabeleceu em Pilsen o Burgerliches Brauhaus, pretendía-se fabricar uma cerveja tipo bávaro. A cerveja obtida foi totalmente diferente, com sabor mais agradavel. Assím a composição da água ajudou no surgimento do estilo de cerveja Pilsen.

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22 CEVADA A cevada (Hordeum vulgare) é uma gramínea cerealífera e a quinta maior colheita no mundo chegando a uma área cultivável de Km 2. A cevada fornece uma farinha alimentícia muito nutritiva o que faz que seja uma das principais fontes de alimento para pessoas e animais. O produto da germinação artificial do grão de cevada (malte) é utilizado na fabricação de cerveja.

23 MALTE O malte é o material que fornece o extrato ao mosto cervejeiro. Seu conteúdo de amido, proteínas e enzimas o fazem ideal para a produção de cerveja. O malte mais utilizado é o tipo Pilsen, existindo outros maltes especiais com diferentes características e cores: Munich, Caramelo, Torrado, etc.

24 L Ú P U L O

25 O lúpulo é uma liana européia da especie Humulus Lupulus, da familia Cannabaceae. O lúpulo fornece substâncias amargas e aroma ao mosto cervejeiro, além do poder bactericida. Composição em peso seco % Substâncias amargas 18.5 Óleos 0.5 Polifenóis 3.5 Proteínas 20.0 Inorgânicos 8.0

26 ADJUNTOS Os adjuntos são materiais sacarídeos que substituem parte do malte e aportam açúcares ao mosto cervejeiro. Podem ser diferenciados como fonte de amido ou açucarados e apresentar se em forma sólida ou líquida. Os adjuntos são utilizados por ser matérias-primas mais baratas que o malte e porque alguns deles podem aportar características diferentes ao mosto cervejeiro. Os adjuntos que possuem amido são adicionados na tina de mosturação, entretanto os adjuntos açucarados são adicionados na tina de fervura.

27 ADJUNTOS Vantagens São mais baratos que o malte. Com seu uso são obtidas cervejas mais fracas de corpo. Desvantagens Seu uso em elevadas proporções causa subnutrição na levedura com as consequências correspondentes. Sua utilização incrementa a produção de alguns metabolitos não desejados na fermentação. A utilização de alguns adjuntos (sacarose) resulta em decrescimo do ph.

28 Adjuntos convencionais

29 Adjuntos não convencionais

30 Levedura Saccharomyces cerevisiae

31 Levedura A levedura é um micro-organismo unicelular. Suas células tem uma forma oval a redonda com um cumprimento de 8 a 10µm e uma largura de 5 a 7µm. A célula de levedura tem um conteúdo de 75% de água. A seguinte tabela apresenta a composição da massa seca. Proteínas 45 a 60% Carboidratos 25 a 35% Gordura 4 a 7% Inorgânicos 6 a 9%

32 1. Citoplasma 2. Parede celular 3. Membrana citoplasmática 4. Cicatrícula 5. Mitocôndria 6. Vacúolo 7. Grânulosde polimetafosfato 8. Grânulos de Lipídeos 9. Retículo endoplasmático 10. Núcleo 11. Membrana nuclear 12. Nucléolos

33 As leveduras cervejeiras podem ser classificadas em baixa fermentação (Lager) e alta fermentação (Ale) e para sua utilização devem apresentar as seguintes condições: - serem geneticamente estáveis durante vários ciclos contínuos; - serem capazes de fermentar mostos num período aceitável, e obter níveis de etanol entre 4 12% v/v; - serem capazes de produzir um meio de fermentação livre de quantidades de metabólitos indesejáveis responsáveis por sabores de enxofre, fenólicos ou de alcoóis amílicos; - serem facilmente removidas do meio de fermentação por floculação, centrifugação; - serem suficientemente viáveis e que depois da separação da cerveja, possam ser reutilizadas em outras fermentações, apresentando um mínimo de autólise e alta viabilidade.

34 Processo de Produção de Cerveja

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36 A malteação é feita nas cervejarias? Porquê a cevada é malteada? - Para promover a formação das Enzimas necessárias à preparação do mosto de fermentação (mosto doce). - Substâncias insolúveis de alto peso molecular (amido e proteínas) devem ser decompostas em produtos de alto-médio e baixo peso molecular.

37 MALTEAÇÃO DA CEVADA Etapas do processo Tempo Temperatura Fluxo de ar Maceração 2 3 dias < a 20 C Aeração a temperatura controlada Germinação 5 7 dias 15 C 540m 3 /h/t. malte. Secagem 1 2 dias C 2700m 3 /h/t. malte. Refrigeração 1 2 horas < a 30 C 540m 3 /h/t. malte.

38 Grão de cevada

39 Germinação da cevada 0 1/4 1/2 3/4 1 Boa modificação do grão: 5% de 0 ¼ 80% de ½ - 1

40 Câmara de Germinação

41 Formação da α-amilase na malteação

42 Formação da β-amilase na malteação

43 No fim da germinação o grão é submetido a secagem até aproximadamente 5% de umidade. Este processo define as características do grão de malte. O malte Pilsen é de cor mais clara e é o mais utilizado no mundo porque mantém o máximo rendimento de extrato e poder enzimático. Entretanto os maltes mais escuros tem menores rendimentos e baixos ou nenhum poder enzimático.

44 Temperaturas de secagem Maltes Temperatura máxima na secagem ( C) Cor (EBC) Malte Pilsen 85 2,5 3,5 Malte Munich Malte Vienna 90 5,5 6,0 Maltes Caramelados: Carapils Caramelo claro Caramelo escuro Malte tostado

45 Comparação da cevada e o malte Características Cevada Malte Massa do grão (mg) Umidade (%) Amido (%) Açúcares (%) 0,5 1, Nitrogênio total (%) 1,8 2,3 1,8 2,3 Nitrogênio solúvel (% de N total) Poder diastásico ( Lintner) α-amilase (unidades de dextrina) traços Atividade proteolítica Traços 15-30

46 Moagem do malte Os três principais compostos do malte são o amido, as proteínas e as enzimas. O objetivo desta etapa é expor estes compostos para sua utilização na seguinte etapa do processo cervejeiro. Tipos de moagem - Seca ou úmida - Fina ou grossa

47 Tipos de moinhos Rolos Martelo Disco

48 Moinho de 6 rolos 1. Rolo distribuidor 2. Rolos preliminares de trituração 3. Rolos de trituração da casca 4. Rolos de Semolina 5. Peneira vibratória superior 6. Peneira vibratória inferior 7. Casca e semolina grossa 8. Semolinas 9. Farinha