Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Química e Eng. de Alimentos EQA 5316 – Engenharia Bioquímica Prof: Agenor Furigo Jr. Marina Kraus Patrícia Gonçalves Riveli Brigido Thiago Prol SUMÁRIO • Introdução – Definição – Histórico • Matérias-Primas • Fluxograma da produção de cerveja • Etapas da Produção • Tipos de Cerveja • Curiosidades • Conclusão • Bibliografia INTRODUÇÃO • Cerveja – É uma bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro originário do malte de cevada e água potável, por ação da levedura, com adição de lúpulo, podendo parte do malte ser cereais substituído por cereais malteados ou não, ou por carboidratos de origem vegetal. • Composição Nutricional: – – – – – – – Álcool; Aminoácidos; Anidrido carbônico; Carboidratos (glucose, maltose, dextrinas, etc); Elementos minerais diversos (cálcio, fósforo,enxofre, etc); Proteínas; Vitaminas do complexo B; HISTÓRICO • 6000 a.C. –Sumérios e Assírios iniciam a produção de cerveja. • 5400 a.C. – É construída no Egito a primeira cervejaria. • Idade Média – Tem-se inicio a produção em maior escala e passa a ser difundida pela Europa, por volta de 1070 d.C., o lúpulo foi introduzido na fabricação. • Século XVI – É decretada, na Alemanha, a Lei de Pureza, que determina os ingredientes que podem ser usados na fabricação de cerveja: cevada, lúpulo, malte e água. • Século XVIII - Processo pasteurização passA a ser utilizado, permitindo o transporte a grande distância (maior durabilidade). • Século XIX - Descoberta do processo de fermentação baixa, a cerveja torna-se mais clara, suave e duradoura. • No Brasil, a primeira cervejaria foi construída em 1888, no Rio de Janeiro. MATÉRIAS-PRIMAS • Componentes Fundamentais: – – – – Malte Água Lúpulo Levedura (Saccharomyces Cerevisiae) Malte Levedura Água Lúpulo MATÉRIAS-PRIMAS • MALTE – O malte é, na verdade, um grão de cevada que foi submetido a um processo de germinação controlada para modificar seus amido, desenvolver enzimas, o que o torna mais macio e solúvel. – O malte utilizado na produção de cerveja é obtido a partir de diferentes tipos de cevada que são selecionadas especificamente para esse fim. MATÉRIAS-PRIMAS • ÁGUA – A água em quantidade, é o principal componente da cerveja. A qualidade da água usada na fabricação da cerveja é responsável por grande parte do sucesso dessa bebida, tanto que até hoje as cervejarias levam em conta a qualidade da água disponível em um determinado local para a instalação de suas fábricas. Atualmente, devido ao desenvolvimento da tecnologia é possível adequar qualquer água a produção de cerveja, porém esse ainda é um processo caro, o que induz as fabricas a se instalarem em locais onde a água disponível é de boa qualidade. – A água utilizada para esse fim, deve ser potável, transparente, incolor, inodora, neutra, sem sabor. MATÉRIAS-PRIMAS • LÚPULO – O lúpulo é uma trepadeira perene, cujas flores fêmeas apresentam grande quantidade de resinas amargas e óleos essenciais, os quais conferem à cerveja o sabor amargo e o aroma que caracterizam a bebida. – O lúpulo é conhecido como o “tempero” da cerveja, é ele que diferencia uma cerveja de outra, é um dos segredos de cada mestre cervejeiro para diferenciar seu produto dos demais. – É o principal aditivo de aroma e paladar contribui para sua estabilidade microbiológica e físico-química. MATÉRIAS-PRIMAS • LEVEDURA (Saccharomyces Cerevisiae) – As leveduras são utilizadas na industria cervejeira graças a sua capacidade de transformar açúcar em álcool. – A levedura utilizada em cervejaria é a espécie Saccharomyces Cerevisiae e cada cervejaria possui sua própria cepa, todas as cepas fazem o mesmo trabalho ( o de transformar açúcar em álcool e gás carbônico) , porém o sabor obtido de um cepa para outra difere em virtude de pequenas diferenças de metabolismo. FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO Tratamento de Água Beneficiamento da Matéria - Prima Tratamento de Efluentes Consumo Elaboração do Mosto Envasamento da Cerveja Fermentação do Mosto Adega de Pressão Maturação da Cerveja Filtração da Cerveja ETAPAS DA PRODUÇÃO • Tratamento de água – Permite a atingir as características de qualidade da água cervejeira. • A água cervejeira deve ser: – Potável; – Isenta de Microorganismos – Isenta de Cloro ETAPAS DA PRODUÇÃO • Beneficiamento da Matéria Prima – A matéria prima é preparada com dosagem pré-estabelecida, sendo o malte levado até as máquinas de limpeza para retirada de impurezas,balança, moinho e silo intermediário, onde fica pronto aguardando o início do processo de elaboração do mosto. • Elaboração do Mosto – A partir do malte, adjuntos, água e lúpulo. Após a Elaboração do Mosto,a matéria-prima é transferida para a Tina de Mostura, na qual já se tem um volume de água à uma temperatura definida. ETAPAS DA PRODUÇÃO • Fermentação do Mosto – Transformação, através de fermentação, dos açúcares do mosto em álcool e gás carbônico. • Matéria Prima da Fermentação – A matéria prima utilizável na fermentação alcoólica varia com a finalidade da fermentação alcoólica. – As amiláceas tais como: a mandioca, batata, milho, arroz, trigo, e outros cereais são utilizados na produção de álcool fino. FERMENTAÇÃO DO MOSTO • Agentes de Fermentação Alcoólica: – Levedura – Depende do substrato ou matéria prima utilizada, o teor alcoólico desejado no produto final, a duração da fermentação, as propriedades do produto, e outros. FERMENTAÇÃO DO MOSTO • QUALIDADE DA LEVEDURA – A levedura de cervejaria de boa qualidade deve permanecer em suspensão durante a fase ativa da fermentação e então flocular e sedimentar, permitindo sem dificuldade a separação rápida da cerveja clarificada do sedimento. – No caso de a levedura flocular, formará agrupamentos que irão ao fundo da dorna dando origem a fermentações baixas. Se não flocular, poderá subir à superfície dando origem a fermentações altas. Quando o fermento flocula, há uma diminuição da superfície ativa das células e as fermentações serão mais lentas. FERMENTAÇÃO DO MOSTO • Após o resfriamento, o mosto recebe fermento e é acondicionado em grandes tanques, chamados de fermentadores, iniciando a fase chamada fermentação. Tanques de Fermentação Fonte: http://www.enq.ufsc.br/labs/probio • Ocorre a transformação do açúcar do Mosto em álcool e gás carbônico. Oxidação anaeróbica, parcial,da glicose, por ação de leveduras, com a produção final de álcool etílico e anidrido carbônico, além de outros produtos secundários. •É a fase mais importante para o paladar da cerveja, visto que, o fermento produz outras substâncias, em quantidades muito pequenas, responsáveis pelo aroma e o sabor do produto. FERMENTAÇÃO DO MOSTO •Fases do Processo de fermentação: Fonte: http://sbqensino.foco.fae.ufmg.br/uploads/370/v12a05.pdf FERMENTAÇÃO DO MOSTO • Mecanismo da Fermentação Alcoólica: – Uma seqüência de reações em 14 fases, envolvendo 15 enzimas e 3 coenzimas. – As reações incluem transferência de fosfato, oxidação-redução, descarboxilação e isomerização além de outras. – C6H12O6 fermentação 2C2H5OH + 2CO2 FERMENTAÇÃO DO MOSTO • Fatores que afetam a fermentação: – Temperatura ótima para a produção de cerveja de 6 a 20ºC; – pH do Mosto: entre 4 e 6; – Concentração de Açúcar no Mosto: 6 a 9 %; – Teor Alcoólico do Produto não deve ser muito alto para não inibir o crescimento das leveduras; – Anaerobiose: tem maior rendimento em álcool; – Elementos Minerais disponíveis para suprir as necessidades das leveduras. ETAPAS DA PRODUÇÃO • Maturação de Cerveja – Maturação dos componentes de aroma e paladar da cerveja. Saturação com gás carbônico e clarificação da cerveja. • Filtração da Cerveja – Feita para remoção de partículas turvadoras e fermento cervejeiro. • Adega de Pressão – Antes do envasamento a cerveja é armazenada em tanques de pressão( tanques de inox com isolamento térmico), para haver garantia de não assimilação do ar no produto final antes do envase. ETAPAS DA PRODUÇÃO • Envasamento da Cerveja – Envasamento em garrafas, latas e barris de aço inox. Com o máximo cuidado para que não seja incorporado oxigênio dentro das embalagens. • Consumo – A cerveja deve ser consumida antes do prazo de validade, ou seja, 6 meses para latas e garrafas e 15 dias para o chope. • Tratamento de Efluentes – Tratamento dos efluentes líquidos da cervejaria, evitando a poluição do meio ambiente. TIPOS DE CERVEJA • As cervejas podem ser classificadas pelo teor de álcool, de extrato, pelo malte e de acordo com o tipo de fermentação: alta e baixa. Cerveja Origem Coloração Teor Alcoólico Fermentação Pilsen República Checa clara médio baixa Dortmunder Alemanha clara médio baixa Stout Inglaterra escura alto geralmente baixa Porter Inglaterra escura alto alta ou baixa Weissbier Alemanha clara médio alta München Alemanha escura médio baixa Bock Alemanha escura alto baixa Malzbier Alemanha escura alto baixa Ale Inglaterra Clara & avermelhada médio ou alto alta Ice Canadá clara alto CURIOSIDADES CONSUMO PER CAPITA (LITROS/HABITANTES) Rep. Checa 158 Alemanha 117,7 Reino Unido 101,5 Austrália 92 Estados Unidos 84 Espanha 78,3 Japão 56 México 50 Brasil 47 França 35,5 Argentina 34 China 18 Fonte: Brewers of Europe, Alaface e Sindicerv (2002-2003) CURIOSIDADES • 1 litro de cerveja em caloria equivale a : 500g de batata, ou 750ml de leite,ou 6 a 7 ovos, ou 250g de pão de centeio. • o consumo moderado tem um efeito estimulante sobre as funções digestivas, melhorando a função hepática e a função intestinal, exerce um efeito calmante sobre o sistema nervoso, estimula o metabolismo e pode ter uma ação benéfica sobre as pessoas sujeitas a doenças de pele. São igualmente conhecidos os seus efeitos diuréticos. CURIOSIDADES • CERVEJAS SEM ÁLCOOL – A tecnologia de fabricação da cerveja sem álcool difere na fase de fermentação, realizada em baixas temperaturas, com a presença de levedura específica e sob condições controladas do seu metabolismo celular. Inibindo-se a produção de álcool e ativando-se a migração osmótica dos componentes aromáticos contidos nas células de levedura, para o mosto, determina-se a qualidade da cerveja. Esse processo é hoje internacionalmente conhecido por “processo de fermentação por contato a frio”. CURIOSIDADES • CERVEJAS SEM ÁLCOOL – A cerveja Liber produzida pela Ambev é única no mercado brasileiro que realmente não contém álcool (as outras apresentam pequena quantidade), isso porque seu processo de fabricação é diferente das outras cervejas denominadas sem álcool. No processo de fabricação dessa cerveja, a fermentação não é interrompida, ela acontece até o final e depois o álcool é retirado por filtração por membranas, o que a deixa com o% de álcool para ser comercializada. CONCLUSÃO • A cerveja é uma bebida antiga e, desde sua origem, seu processamento sofreu muitos melhoramentos O domínio da tecnologia cervejeira garante uniformidade e qualidade na produção, características fundamentais para a conquista do mercado consumidor No entanto, o brasileiro não é um grande consumidor de cerveja quando comparado a países como a Alemanha e Republica Tcheca, por exemplo. Isso serve de incentivo para a otimização e o progresso contínuo da indústria cervejeira no país. BIBLIOGRAFIA • • • • • • • • • • Matthias R. Reinold, 1997, Manual Prático de Cervejaria São Paulo. Aden Editora. http://www.apcv.pt/asp/cerveja http://www.bevtech.com.br http://www.cervesia.com.br www.eisenbahn.com.br http://www.geocities.com/Petsburgh http://www.virtual.epm.br/material/tis/currbio/trab99/alcool/cerveja.htm http://www.sindicerv.com.br/mercado/txt_mercado.htm http://www.ambev.com.br/produtos/cervejas