O Processo de fabricação da cerveja Éverton S. Estracanholli Bacharel em Física Mestre em ciências aplicadas Doutorando Universidade de São Carlos - IFSC História 5000 a.c. Sumérios e egípcios 4000 a.c. Babilônios (16 tipos) Estátua de um cervejeiro em túmulo egípcio (2500a.c.) 1770 a.c. Código de Hamurabi Pena de morte para a diluição da cerveja Século XVI d.c. Utilização do lúpulo (Humulus Lupulus) 1516 d.c. Lei da Pureza ( Reinheitsgebot ) pelo duque da Baviera: CERVEJA = ÁGUA + MALTE DE CEVADA + LUPULO + FERMENTO Atualmente Centenas de tipos, emprego alta tecnologia, baixo custo, grandes quantidades 1
Matéria-Prima Água Malte Lúpulo (Humulus lupulus) Adjuntos Água ESPECIFICAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS DA ÁGUA CERVEJEIRA Parâmetro Unidade Especificação Aparência - Límpida e clara Sabor - Insípida Odor - Inodora ph ph 6,5 8,0 Cor (mg Pt/l) 0-5 Turbidez NTU menor que 0,4 Matéria orgânica (mg O2 cons./l) 0-0,8 Sólidos dissolvidos totais (mg/l) 50-150 Dureza total (mg CaCO3/l) 18,0-79,0 Dureza temporária (mg CaCO3/l) 18,0-25,0 Dureza permanente (mg CaCO3/l) 0-54,0 Alcalinidade (mg CaCO3/l) 0,8-25,0 Sulfatos (mg SO4/l) 1-30 Cloretos (mg Cl/l) 1-20 Nitratos (mg NO3/l) ausência Nitritos (mg NO2/l) ausência Sílica (mg SiO2/l) 1-15 Cálcio (mg Ca 2+/l) 5-22,0 Magnésio (mg Mg 2+/l) 1-6 Ferro (mg Fe/l) ausência Alumínio (mg Al/l) máx. 0,05 Amoníaco (mg N/l) ausência CO2 livre (mg CO2/l) 0,5-5 2
Malte Malteação Germinação de cereais sob condições ambientais controladas e pré-determinadas Objetivo principal Obtenção de enzimas, que provocam modificações nas substâncias armazenadas no próprio grão (αamilase e β-amilase) Aminoácidos Nutrição da levedura Polipeptídeos de alto peso molecular Estabilidade da espuma e corpo da cerveja Quantidade de Amido e Açucares na cevada e no malte de cevada Amido (%) Açucar (%) Cevada 63 2 Malte de Cevada 58 8 O malte é de suma importância para a qualidade da cerveja, já que a sua composição complexa cede à cerveja muitas de suas características físicoquímicas e organolépticas (aroma e paladar) 3
Lúpulo (Humulus lupulus) - Família das canabináceas Seu uso se tornou popular a partir do século XVI Cones (flores) produzidas pelas plantas fêmeas Uso em pellets desde 1970 Armazenado entre 0ºC e 5 ºC Principais funções na cerveja: Conservante natural Fornecer amargor/aroma refrescantes Auxiliar na estabilidade da espuma MOUNT HOOD Linhagem Linhagem Uma muda triploide da variedade alemã Hallertauer. QUALIDADE Lupulina Quantidade moderada, cor amarela. Aroma Suave, agradável e limpo. Ácidos Alfa 5,0-8,0% Ácidos Beta 5,0-7,5% Co-humuleno 22-23% Óleo Total 1,0-1,3% Mirceno 55-65% Humuleno 15-25% Cariofileno 7-10% Farneseno < 1% Percepção Geral do Mercado Uma variedade aromática com similaridades marcantes às variedades alemãs Hallertauer e Hersbrücker. 4
Adjuntos Os adjuntos podem ser divididos em 2 tipos: Adjuntos amiláceos Fonte de amido (Ex.: Grits de milho, arroz, aveia, trigo, cereais não maltados) Adjuntos açucarados Fonte de açucar (Ex.: Açúcar de cana, xarope de milho) Importância dos adjuntos: Auxiliar na estabilidade da espuma da cerveja (Polipeptídeos) Introduzir características organolépticas distintas (cervejas epeciais) Suavizar o sabor (cerveja mais refrescante) Diminuir os custos da produção Tipos de cerveja Tipos de cerveja (Quanto à fermentação) Alta fermentação: Ale - Clara, suave, amarga (Porter, Barley Wine, Stout), cervejas especiais (Trappiste, Abbey, Saison), Weizenbier. Na fase de alta fermentação a levedura sobe à superfície Baixa fermentação: Lager (Pilsener, Dortmunder, Malzbier, Münchener, Bock, Doppelbock, Rauchbier). A levedura utilizada sedimenta e depositase no fundo do tanque. Fermentação espontânea: Lambic, Gueuze, Faro. As leveduras selvagens existentes no ar ambiente são responsáveis pela fermentação. Existe 98 tipos reconhecidos pelo Beer Judge Certification Program (BJCP), programa que classifica as cervejas quanto às suas principais características (www.bjcp.org). Aroma, Sensação na boca (Mouthfeel), Ingredientes, Cor, Amargor... 5
Cor A escala de cor utilizada é o EBC (European Brewery Convention) ou SRM (Standard Reference Method - Lovibond) SRM = Abs (célula 0.5 430nm) EBC = 1.97 X SRM Amargor O amargor da cerveja é medido em IBU (International Bittering Units) 1 IBU = 1mg/L de ácido-iso-alfa 6
Classificações da cerveja As cervejas são classificadas em 5 itens: 1 - Pela fermentação Alta fermentação Baixa fermentação 2 - Extrato primitivo Leve:> 5% e <10,5% Comum:> 10,5% e < 12% Extra:>12,0% e <14% Forte:> 14% 4 - Teor alcoólico Sem álcool: < 0,5% em volume de álcool Alcoólica: 0,5% em volume de álcool 5 - Teor de extrato final Baixo:até 2% Médio:2% a 7% Alto:mais de 7% 3 - Cor Clara:menos de 20 unidades EBC Escura:20 ou mais unidades EBC Mosturação Fabricação Moagem do malte Grãos triturados sem esfarelar Infusão do malte em água Mosto Atuação enzimática: β-amilase Conversão de amido em maltose (exclusivamente). Será fermentado e fornecerá álcool à cerveja. α-amilase Conversão de amido em vários açúcares (dextrinas e maltose). Fornece corpo e álcool à cerveja. Dextrina não é consumido pelo Saccharomyces cerevisiae 7
Temperatura e Corpo e Tempo Álcool Temperatura (C) 80 75 70 65 60 55 50 45 Curva de Aquecimento Controlado - Mosturação Desnaturação α amilase β amilase 40 35 Ativação enzimática 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo (min) Separação do mosto e bagaço após o fim da mosturação PROPOSTA 1: Controle automático da curva de sacarificação Entrada de todos os patamares de temperatura e tempos com mudança automática das temperaturas; Controle da velocidade de aquecimento - 1ᵒC/minuto; Levar em conta a inércia do sistema; Sistema trifásico 15A por fase; 8
Fervura Adição do lúpulo Isomerização dos ácidos alfa Hidrólise das proteínas presentes no mosto Duração 60 a 90 minutos Whirlpool Auxiliar na decantação de proteínas (trub) 9
Trub decantado após fervura Fermentação Oxigenação do mosto Reprodução celular (10 8 cel/ml) Fermentação Consumo de açúcares (glicose, maltose e sacarose) com produção de etanol e CO 2 Tempo de fermentação Depende da temperatura De 5 a 10 dias Cervejas lagers Fermentação entre 9 ºC e 12ºC Cervejas ales Fermentação entre 15ºC e 25ºC 10
PROPOSTA 2: Controle da temperatura de fermentação A temperatura irá depender do estágio da fermentação O estágio da fermentação é determinado pela quantidade de açúcar Tanques de fermentação 11
Maturação Aprimoramento do sabor característico da cerveja Decantação e remoção do fermento (evitar autólise) Queda da temperatura para 0ºC Carbonatação da cerveja: 0,5g/L Tempo de maturação: Pilsen Entre 5 a 10 dias Maioria das Ales 10 a 30 dias Ales especiais (Trapistas, Barley Wine) Meses Lambics Anos Envasamento Chopp Barril Cerveja Pasteurização Garrafas 12
PROPOSTA 3: Encher uma garrafa de cerveja! 13
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2000 garrafas por minuto!!! FIM! 15