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Introdução • A cerveja é uma bebida proveniente da fermentação de um extrato aquoso açucarado (mosto) o qual é obtido a partir de cereais germinados, geralmente a cevada. Além da levedura e dióxido de carbono, é adicionado ao mosto o lúpulo, o qual transmite o sabor amargo à cerveja. As cervejas têm um teor alcoólico 0 a 8,5 %. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Histórico • Um monumento conhecido como Pedra Azul, que se encontra hoje exposto no Museu do Louvre, em Paris, datado dos primórdios da civilização suméria, contém inscrições sobre como se produzia a cerveja. • A Idade Média que a cerveja passou a ser produzida nos mosteiros e deu os primeiros passos para tornar-se esta bebida nobre, de sabor ligeiramente amargo. • A cerveja chegou ao Brasil em 1808, trazida pela família real portuguesa de mudança para o então Brasil colônia. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Água; • Cevada; • Malte; • Lúpulo; • Levedura. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Água • A água é um dos principais fatores a ser levado em consideração na fabricação de cervejas. Basicamente ela define o local de onde a cervejaria deve ser instalada. Para cada 1L de cerveja produzida é gasto em média 10L de água, considerando todas as etapas do processo. • A água deve ser insípida e inodora para não interferir no gosto e aroma da cerveja acabada. Também deve possuir um pH entre 6,5 e 8,0, faixa onde as enzimas do malte atuam para a transformação do amido em açucares fermentáveis. • A tecnologia de tratamento de águas evoluiu de tal forma que é possível adequar a composição de qualquer água às características desejadas. Porém o custo de alterar a composição salina da água normalmente é muito alto, motivo pelo qual as cervejarias ainda hoje consideram a qualidade da água disponível como fator determinante da localização de suas fábricas. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Cevada • A cevada é uma planta da família das gramíneas – parente próximo do trigo – e sua cultura é efetuada em climas temperados. No Brasil, é produzida em algumas partes do Rio Grande do Sul durante o inverno; na América do Sul, a Argentina é grande produtora. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Malte • Malte é o grão de cevada que foi submetido a um processo de germinação controlada para desenvolver enzimas e modificar o amido, tornando-o mais macio e solúvel. • Este processo consiste, basicamente, em colocar o grão de cevada em condições favoráveis à germinação, deixar que ela ocorra, e interrompê-la tão logo o grão tenha iniciado o processo de criação de uma nova planta. Nessa fase, o amido do grão apresenta cadeias menores que na cevada, o que o torna menos duro e mais solúvel, e, no interior do grão, formam-se enzimas que são fundamentais para o processo de fabricação de cerveja. A germinação é então interrompida por secagem a temperaturas controladas, de modo a reduzir o teor de umidade sem destruir as enzimas formadas. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Lúpulo • O lúpulo (Humulus lupulus L.) 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. É o tempero da cerveja e um dos principais elementos que os mestres cervejeiros dispõem para diferenciar seus produtos dos demais. A quantidade e o tipo de lúpulo utilizado é um segredo guardado a sete chaves pelos cervejeiros. • Trata-se de uma cultura dos climas frios do hemisfério norte, sendo os países do norte europeu e os Estados Unidos os grandes produtores. • A forma mais comum de utilização do lúpulo é em pellets, pequenas pelotas obtidas a partir da prensagem das flores. Consegue-se, assim, reduzir substancialmente os volumes de lúpulo a transportar, mantendo-se as características originais e puras das flores. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Levedura • A levedura utilizada em cervejaria é a espécie Saccharomyces Cerevisiae e cada cervejaria possui sua própria cepa (“raça”). • Tem como função promover a fermentação, ou seja, transformar açúcar em álcool e gás carbônico. • Embora todas as cepas façam basicamente o mesmo trabalhoo sabor do produto obtido difere de uma cepa para outra, em virtude de pequenas diferenças de metabolismo. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Limpeza da Cevada • O fabrico da cerveja envolve uma primeira fase em que a cevada é limpa, calibrada e molhada para desencadear a germinação e dar origem ao malte, que é finalmente seco e torrado. • A cevada é a principal fonte de carboidratos, os quais constituem a fonte de carbono para o processo de fermentação. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Molhagem da Cevada • Quando a cevada é molhada inicia-se a germinação, ou seja, ocorre a hidrólise da glicose proveniente do amido, maltose, maltotriose e outros derivados fermentáveis por ação da α- e β-amilase. • A hidrólise de outras oses da cevada leva ao aparecimento de outros açúcares fermentáveis como a sucrose e frutose no malte. • Durante a fase de germinação há ainda a síntese de proteases, que cindem as proteínas constituindo uma fonte de aminoácidos e peptídeos. • A germinação é interrompida por aquecimento e secagem quando cerca de 95% das sementes germinaram, o que corresponde a uma fermentação de apenas 5-10% do amido, no entanto, durante o processo há um aumento no teor em amilase, crucial para o passo posterior de obtenção do mosto. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Brassagem • O malte moído é misturado com água quente, e por extração a quente, obtém-se o mosto: solução aquosa de açucares, aminoácidos e péptidos, contendo sais de cálcio e com um pH ligeiramente ácido ( ≈5,5). • Nesta fase dá-se a conversão completa do amido em açúcares. • Após a conclusão do processo, o mosto é filtrado e o resíduo sólido lavado a quente para melhorar a eficiência de extração dos nutrientes. • Ao filtrado é posteriormente adicionada água para repor o volume inicial e o conteúdo alcoólico é monitorizado por medidas de densidade. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Fervura do Mosto • O filtrado é concentrado por evaporação e durante a “fervura do mosto” adiciona-se o lúpulo ao concentrado de mosto. • A mistura é mantida em ebulição de forma a assegurar a esterilização da solução, assegurando simultaneamente a hidrólise dos compostos resinosos do lúpulo (que conferem o sabor amargo), a oxidação de derivados fenólicos e a reação de Maillard (processos responsáveis pela coloração da cerveja). 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Fermentação • Após a fervura, o mosto é arrefecido até cerca de 60ºC e arejado, removendo-se a fração insolúvel por filtração ou centrifugação. • A adição da levedura à solução desencadeia o processo de fermentação. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Numa primeira fase ocorre uma fermentação aeróbia, dando-se a decomposição da glucose em dióxido de carbono e água mas sem formação de álcool. • Este processo é acompanhado por um aumento da biomassa, ou seja, da concentração de levedura no meio. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Numa segunda fase o decréscimo do oxigênio dissolvido leva à transição do processo para anaeróbio, segundo a via Embden-Meyerhof (glicólise), durante o qual a glucose se decompõe em piruvato com libertação de energia, e a levedura descarboxila o piruvato reduzindo-o a álcool por ação da enzima álcool desidrogenase. • Este processo deve ocorrer abaixo dos 37ºC evitando a inativação da enzima. • Conteúdo alcoólico ser avaliado por medidas de densidade ou refractométricas. • Na fase final, quando o conteúdo em açucares se reduziu, as células de levedura tendem a flocular e a ascender para a superfície do recipiente, de onde podem ser facilmente removidas, sendo posteriormente reutilizadas. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Maturação • Esta cerveja verde é normalmente muito áspera e ácida e tem de ser maturada para produzir o produto final. • Primeiro se faz o arrefecimento (a 0°C) e a clarificação da solução, por remoção do resíduo protéico precipitado a frio. • Carbonatação eleva os níveis de dióxido de carbono dissolvido. • Pequenas e sutis transformações ocorrem, que ajudam a arredondar o sabor da cerveja. • Algumas substâncias indesejadas, oriundas da fermentação, são eliminadas e o açúcar residual é consumido pelas células de fermento remanescentes, em um fenômeno conhecido por fermentação secundária. • A maturação costuma levar de seis a 30 dias, variando de uma cervejaria para outra, em razão da cepa de fermento e do toque pessoal do cervejeiro. Ao término dessa fase, a cerveja está praticamente concluída, com aroma e sabor finais definidos. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Processos Posteriores • Filtração • Enchimento. • Pasteurização 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Filtração • Depois de maturada, a cerveja passa por uma filtração, que busca a eliminação de partículas em suspensão, principalmente células de fermento, deixando a bebida transparente e brilhante. • A filtração não altera a composição e o sabor da cerveja, mas é fundamental para garantir sua apresentação, conferindo-lhe um aspecto cristalino. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Enchimento • O enchimento é a fase final do processo de produção. Pode ser feito em garrafas, latas e barris. A cerveja é basicamente a mesma em qualquer das embalagens. • O processo de enchimento não altera as características do produto. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Pasteurização • Logo após o enchimento, é prática comum nas cervejarias submeter a cerveja ao processo de pasteurização. A pasteurização nada mais é do que um processo térmico, no qual a cerveja é submetida a um aquecimento a 60 °C e posterior resfriamento, buscando conferir maior estabilidade ao produto. • Graças a esse processo, é possível às cervejarias assegurar uma data de validade ao produto de seis meses após a fabricação. O processo de pasteurização é muito difundido em toda a indústria de alimentos e bebidas, e em nada altera a composição do produto. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Fermentação; • Extrato Primitivo; • Cor; • Teor Alcoólico; • Teor de Extrato; 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Fermentação • Alta fermentação (ale); • Baixa fermentação (lager); 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Extrato Primitivo • Leve: > 5% e <10,5% • Comum: > 10,5% e < 12% • Extra: >12,0% e <14% • Forte: > 14% 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Cor • Medida visualmente, sendo a escala de Lovibond o padrão mais antigo a ser usado. • Esta escala é composta por um conjunto bem definido de amostras coloridas, as quais são usadas por comparação com a amostra a ser classificada e à qual é atribuído o respectivo grau Lovibond. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
O “Standard Reference Method” (SRM) consiste na determinação da absorbância da amostra numa célula de 0.5 polegadas, usando um feixe monocromático de 430 nm, que é o comprimento de onda ao qual as cervejas apresentam uma maior diferença entre elas. • O valor de absorbância assim determinado é então multiplicado por dez, o que faz com que a escala SRM fique equivalente à escala de Lovibond. • Na Europa, a “European Brewing Convention” desenvolveu outra escala que foi designada de escala EBC. A relação entre esta escala e a americana é a seguinte: EBC = SRM x 1.97; • Clara: menos de 20 unidades EBC; • Escura: 20 ou mais unidades EBC. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Teor Alcoólico • Sem álcool: menos de 0,5% em volume de álcool • Alcoólica: igual ou maior que 0,5% em volume de álcool 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Teor de Extrato (final) • Baixo: até 2% • Médio: 2% a 7% • Extra: >12,0% e <14% • Alto: mais de 7% 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
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Mercado Brasileiro • Quarto mercado em volume de cerveja: 10,34bilhões de litros/ano; • Nono em consumo per capita, 47 litros/habitante ano; • Na saída da fábrica, seu custo é um dos menores do mundo. Porém até chegar ao consumidor final a cerveja sofre a incidência de uma série de tributos que encarecem o produto; • O setor emprega mais de 150 mil pessoas e não pára de crescer. Nos últimos cinco anos, as indústrias cervejeiras investiram mais de R$ 3 bilhões, com 10 novas plantas industriais entrando em operação; 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Cerveja e Saúde • A cerveja possui alto valor nutritivo e é fácil e rapidamente assimilada pelo organismo. • As cervejas são ricas em vitaminas, sobretudo as do chamado complexo B. • A vitamina B1 auxilia no funcionamento dos músculos, nervos e cérebro; • B2 colabora para a manutenção dos tecidos; • B5 atua no metabolismo dos carboidratos e gorduras; • Os minerais, como cálcio e fósforo, são essenciais para a composição dos ossos; e o potássio, junto com o cálcio, assegura, entre outros benefícios, o bom funcionamento do coração. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari
Cerveja e Saúde • Diversos estudos demonstram que a cerveja, consumida com moderação, é uma bebida saudável, que proporciona efeitos positivos, entre eles a melhoria da capacidade física, a redução dos estados ansiolíticos e depressivos, a diminuição das pressões sistólicas e diastólicas e a redução dos riscos de infartos e cardiopatias em geral, além de garantir maior resistência contra infecções. • Entende-se como consumo moderado de cerveja a ingestão diária média de até 1 litro, o que corresponde a, no máximo, 40 g de álcool puro por dia. 01/06/2009 - Cerveja - Engenharia Bioquímica, Prof. Agenor Furigo - Brunno Bagnariolli, Felipe Reffatti, Joel Pires Viana Jr., Lívia de Martins Lazzari