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A influência do dióxido de cloro
na elaboração de cerveja
Autores: Dr. Karl Glas, Dipl-Ing. (FH) Bernhard Hager und Prof. Dr. Dr. Harun Parlar, Competence Pool
Weihenstephan, Freising-Weihenstephan
MANTER A QUALIDADE DA CERVEJA l O dióxido de cloro demonstrou ser um efetivo
agente de desinfecção para o combate de microrganismos indesejáveis na água potável e
água de processo. A desinfecção com dióxido de cloro protege também tubulações e
superfícies já em baixas concentrações contra crescimento de biofilme.
BIOFILMES ABRIGAM UM RISCO POTENCIAL para a qualidade do produto, já que podem
abrigar bactérias danosas à cerveja e microrganismos patogênicos. Eles oferecem condições de
crescimento ideais para as bactérias, de onde estas podem ser soltas descontroladamente.
O dióxido de cloro pode assim também proteger de maneira abrangente a água cervejeira e o sistema de
tubulações associadas contra microrganismos danosos à cerveja.
Os cervejeiros, no entanto, tem a preocupação de que o dióxido de cloro e o clorito poderiam agir sobre o
paladar da cerveja, quando o dióxido de cloro é utilizado na água cervejeira e respectivamente para a
diluição de cerveja high gravity.
O motivo da preocupação é uma vez, que podem formar-se ligações organocloradas como clorofenóis, que
tem conseqüências negativas sobre o paladar da cerveja já em concentrações de < 1 ppb.
Este efeito é conhecido pela utilização de água cervejeira clorada, quando o cloro não é eliminado
completamente antes da utilização no processo cervejeiro. Por outro lado o dióxido de cloro é um agente
oxidante, que poderia conferir à cerveja um paladar de oxidação à cerveja como o oxigênio.
Legislação e recomendações
Máxima concentração de dosagem de dióxido de cloro permitida
0,4 mg/l
→
Concentração residual após tratamento
→
0,2 mg/l
Máxima concentração de clorito
0,2 mg/l
→
Máxima concentração de clorato
não há valor limite
→
Concentração prática de ClO2 na indústria para proteção da rede de água
→
aprox. 0,05 mg/l
Processos para a geração de dióxido de cloro
O dióxido de cloro pode ser gerado de diversos modos e maneiras, ao lado do já mencionado processo
ácido-clorito, que não deverão ser todos discutidos nesse ponto, para isso é indicada a literatura pertinente.
Equação 1
5 NaClO2 + 4 HCl → 4 ClO2 + NaCl + 2 H2O
A reação de NaClO2 para dióxido de cloro pode também ser atingida por qualquer outro ácido, ácidos mais
fracos em parte necessitam porém de tempos de reação consideravelmente mais longos e precisam ser
adicionados em elevados excessos, para atingir uma completa conversão para ClO2.
Para responder as perguntas acima, todavia é decisivo saber que há processos, nos quais a solução pronta
para uso está livre de cloro ativo (Processo ácido-clorito) e processos que não estão livres do cloro ativo.
Esse é então o caso, quando cloro gás é utilizado para a geração de dióxido de cloro (processo cloro-clorito)
e o equilíbrio da reação não pende 100% para o lado do dióxido de cloro, isto é, na solução pronta para uso
ainda se encontram traços de cloro ativo.
Equação 2
Cl2 + 2 NaClO2 → 2 ClO2 + 2 NaCl
Para a formação de clorofenóis é necessária a transferência de um átomo de cloro para um fenol. Fenóis
são também completamente oxidados pelo dióxido de cloro, nisso, porém, não é transferido nenhum cloro.
Ao contrário, o fenol reage pela liberação de um elétron para quinona. O dióxido de cloro assimila com isso
um elétron e reage para clorito. Apenas sob condições de reação especiais pode também ser formado ácido
hipocloroso (HOCl = cloro ativo), que pode transferir uma molécula de cloro a um anel fenólico.
Modo de ação
Dióxido de cloro pertence aos biocidas oxidantes, não é um veneno metabólico.
A eliminação de microrganismos ocorre pela interrupção do transporte de nutrientes pela membrana celular
e não pela interrupção do processo metabólico (= do metabolismo).
Comportamento de soluções de dióxido de cloro
Uma reação de decomposição térmica do ClO2 ocorre na fase gasosa a 50°C para cloro e oxigênio. Em
solução aquosa inicia-se a decomposição fotolítica do dióxido de cloro em comprimentos de onda menores
que 436 nm, em cloro, clorito e particularmente para clorato e cloreto. Com temperaturas crescentes (a
partir de cerca de 40°C) ocorre também uma rápida decomposição térmica.
Em meios fortemente alcalinos o ClO2 está sujeito a uma decomposição para clorito e clorato. Em um valor
de pH de 12 o dióxido de cloro se decompõe dentro de 3 horas em 50 por cento.
Em meios fortemente ácidos ocorre uma decomposição para cloro e ácido clorídrico, em soluções aquosas
levemente ácidas, neutras e levemente alcalinas, até pH 10 o dióxido de cloro é muito estável.
Essencialmente a estabilidade das soluções de dióxido de cloro depende de:
-
Nível da concentração;
Temperatura (quanto maior, mais rápida a degradação);
Armazenagem (quanto maior o contato com o ar e incidência de luz, mais rápida a degradação);
Condições de uso (presença de substâncias que reagem com o ClO2 como substâncias orgânicas
ou, por exemplo, íons de ferro e manganês);
Material do reservatório (difusão de dióxido de cloro através do material sintético do reservatório).
Dióxido de cloro e a elaboração de cerveja
Os mais freqüentes representantes na cerveja são o 2,4,6-triclorofenol e o 2,6-diclorofenol, que podem se formar
pelo uso de águas cloradas (Fig. 1).
Fig. 1: 2,6-diclorofenol e 2,4,6-triclorofenol
Os limites de detecção, apresentados na Tabela 1 são importantes neste contexto, já que os clorofenóis
apresentam limites de percepção de aroma e paladar extremamente baixos.
Limites de detecção
Nome do composto
2-clorofenol
2,6-diclorofenol
2,4-diclorofenol
Triclorofenol
Tetraclorofenol
Limite de detecção
0,01 mg/l (0,01 ppm)
0,0005 mg/l (0,5 ppb)
0,0005 mg/l (0,5 ppb)
0,00001 mg/l (0,01 ppb)
0,00001 mg/l (0,01 ppb)
Tabela 1
Em um primeiro estudo, a água cervejeira foi tratada com diferentes concentrações de dióxido de cloro (0,07 ppm,
0,2 ppm, 0,4 ppm e 0,8 ppm). O dióxido de cloro foi gerado pelo processo ácido-clorito, de clorito de sódio e ácido
clorídrico.
A água cervejeira foi utilizada para a produção de uma cerveja de baixa fermentação. Ligações organocloradas
foram examinadas através de cromatografia gasosa (CG-ECD).
Resultados
Nem na cerveja jovem, nem na cerveja filtrada puderam se comprovadas ligações organocloradas ou clorofenóis.
Na degustação também não pôde ser constatada nenhuma alteração de paladar em uma cerveja, cuja água
cervejeira não foi tratada com dióxido de cloro.
Um segundo estudo, foram adicionados 0,05 ml, 0,1 ml e 0,2 ml de uma solução de 2.000 ppm de dióxido de
cloro em garrafas de 500 ml de uma cerveja pilsen de baixa fermentação. Também aqui não puderam ser
constatados nem clorofenóis, nem notas negativas de paladar.
Em um terceiro estudo, foi diluído mosto de uma concentração de 18° Plato para 12° Plato com água com
diferentes concentrações de ClO2 (0,07ppm, 0,2 ppm, 0,4 ppm e 0,8 ppm). Esse mosto foi fermentado, o produto
analisado e degustado, com os mesmos resultados positivos.
Todos os estudos comprovaram que concentrações de dióxido de cloro < 0,8 ppm na água cervejeira ou na água
de diluição não tem influência negativa sobre o paladar da cerveja. Em concentrações mais elevadas pode-se, no
entanto, constatar um leve paladar de oxidação na degustação. Isto significa:
Que o dióxido de cloro existente na água se decompõe ou é eliminado como gás. Por ex. no enchimento
de tanques, respectivamente, no aquecimento da água cervejeira;
Não aparecem as condições de reação acima descritas, nas diferentes fases da produção de cerveja que
poderiam levar à formação de clorofenóis;
Que o dióxido de cloro ainda existente na água cervejeira reage com outros componentes, que não
possuem influência negativa sobre a qualidade e paladar da cerveja.
Os resultados apresentados valem apenas para soluções de dióxido de cloro, que não contém cloro livre. Os
resultados não podem ser transferidos para processos que usam cloro gás para a geração de dióxido de cloro.
Da mesma forma, os resultados não têm validade para água, que antes do tratamento com dióxido de cloro tenha
sido tratada com cloro ou hipoclorito de sódio e na qual não foi eliminado completamente o cloro livre antes da
adição de dióxido de cloro. Também não foi examinada a utilização de dióxido de cloro estabilizado.
No caso de dúvidas, existe sempre ainda a possibilidade de eliminar o ClO2 da água cervejeira. Para isso serve
principalmente luz UV de lâmpadas de UV de média pressão. Sob a luz UV decompõe-se o dióxido de cloro em
clorito e clorato. Lâmpadas de UV de baixa pressão não são adequadas para destruir dióxido de cloro.
Uma decomposição de dióxido de cloro para clorito ocorre em filtros de carvão ativado, que também é retido
parcialmente, contudo pela saturação da carga do filtro pode passar. Não são conhecidos influências negativas
do clorito e clorato sobre a qualidade da cerveja. Ambos são agentes oxidantes, porém em torno do fator 100
mais fracas do que dióxido de cloro.
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Fonte:
Brauwelt NR. 27 (2007). Pág. 720 – 722.
Traduzido e adaptado por Matthias R. Reinold (Mestre cervejeiro)
www.cervesia.com.br