UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA ENGENHARIA DE ALIMENTOS TECNOLOGIA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA ENGENHARIA DE ALIMENTOS TECNOLOGIA DA CERVEJA PROF. PAULO DUARTE FILHO BAGÉ – SETEMBRO/2010

1. INTRODUÇÃO - utilização de bebidas fermentadas há mais de 30 mil anos; - cerveja: 8. 000 a. C. ; - idade média: século XIII – os cervejeiros germânicos foram os primeiros a empregar lúpulo na cerveja – bebida atual; - Revolução industrial: mudanças significativas no modo de produção e distribuição;

1. INTRODUÇÃO - Brasil: hábito difundido pela família real portuguesa; - cerveja era importada de países europeus; - 1888: Manufatura de cerveja Brahma Villigier e Cia; - 1891: Companhia Antártica Paulista; - Am. Bev: fusão de duas cervejarias; - 2004: Am. Bev e Interbrew (belga) – Inter. Bev – 19, 2 bilhões de litros de cerveja.

1. INTRODUÇÃO - até 1999: disputado por Brahma, Antarctica, kaiser e Schincariol; - Am. Bev: oligopólio - pequenas cervejarias: aumento de sua participação na fatia da produção nacional. Ex: Eisenbahn; - atualmente: microcervejarias – chope – muitos países da europa

1. INTRODUÇÃO - Brasil é um dos principais produtores de cerveja no mundo; - potencial pode aumentar: Principais países produtores de cerveja País Produção 109 litros Estados Unidos 23, 6 China 18, 0 Alemanha 11, 7 Brasil 8, 4 FONTE: SINDICERV, 2004

Principais países consumidores de cerveja País Consumo per capita (litros/habitantes ano) 1. República Tcheca 160 2. Alemanha 123 3. Reino Unido 97 4. Austrália 95 5. Estados Unidos 85 6. Espanha 75 7. Japão 56 8. México 50 9. Brasil 48 FONTE: SINDICERV, 2004

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - Ministério da Agricultura: responsável pelo registro, classificação, padronização, controle, inspeção e fiscalização. Suas competências são: • registro das cervejas nacionais; • registro e classificação dos estabelecimentos de industrialização ou importação da cerveja; • classificação cerveja; e padronização da

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA • inspeção e controle sanitário dos estabelecimentos e da bebida, desde sua produção até a comercialização; • análise da cerveja nacional e da importada; • orientação e colaboração com as cervejarias.

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - Definição: bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro oriundo de malte de cevada e água potável, por ação da levedura, com adição de lúpulo. - Legislação: o malte de cevada e o lúpulo, podem ser substituídos por seus respectivos extratos; - parte do malte de cevada poderá ser substituída por cereais maltados ou não e por carboidratos de origem vegetal;

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - cereais permitidos: cevada, arroz, trigo, centeio, milho, aveia, sorgo; - quantidade de carboidrato empregado na elaboração da cerveja não poderá exceder em mais de 15 % na cerveja clara; - na cerveja escura poderá ser adicionado até 50 % em relação ao extrato primitivo; - na cerveja extra, o teor de açúcar não poderá exceder em 10 %.

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - classificação da cerveja: • quanto à proporção de malte de cevada: a) puro malte: 100 % de malte de cevada em peso, sobre o extrato primitivo – fonte de açúcares; b) cerveja: maior ou igual a 50 % de proporção de malte em peso sobre o extrato primitivo – fonte de açúcares;

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - classificação da cerveja: c) cerveja com nome do vegetal predominante: proporção de malte de cevada maior do que 20 % e menor do que 50 %; • quanto à fermentação: a) de baixa fermentação; b) de alta fermentação;

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA - os aditivos são classificados em: • intencionais: visam manter os padrões de qualidade; • incidentais: defensivos agrícolas (contaminação da contaminantes minerais. matéria-prima),

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA Aditivos utilizados na fabricação de cerveja. Aditivo Ação Ácido ascórbico Antioxidante Ácido lático Acidulante Alginato de propilenoglicol Estabilizante Caramelo Corante Dióxido de carbono Conservador Dióxido de enxofre Conservador Propionato de cálcio Conservador Agentes tamponante

2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA Limites de tolerância de contaminantes minerais em cerveja Contaminante mineral Limite máximo (ppm) Arsênio 0, 2 Chumbo 0, 3 Cobre 5, 0 Estanho 250 Ferro 15 Zinco 5, 0

3. MATÉRIAS-PRIMAS - Lei da pureza publicada em 1516 (Bavária): • malte; • lúpulo; • água. - Demais além de utilizar malte, lúpulo e água, também acrescem adjuntos na fabricação da cerveja; - Levedura cervejeira: agente de transformação e não matéria-prima.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE Por que as cervejas são normalmente fabricadas a partir da cevada maltada?

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • a cevada é a que apresenta menores dificuldades técnicas no processo de maltagem; • malte de milho: ranço (fração lipídica); • trigo: ataque de microrganismos que crescem na superfície do grão

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • cevada apresenta alto teor de amido – extrato fermentável; • conteúdo protéico em quantidade e qualidade – nutrição das leveduras, bem como para formação de espuma; • cevada confere atributos organolépticos únicos ao produto final.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • cevada: gramínea da espécie Hordeum vulgare cujos grãos na espiga podem estar alinhados em duas (Hordeum disticum) ou seis fileiras (Hordeum hexasticum).

Cevada de duas e seis fileiras

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • não é apenas uma diferença morfológica; • cevada de seis fileiras: § menor teor de amido; § maior riqueza protéica; § grãos menos uniformes e com mais cascas; § apresenta relativa dificuldade na produção de malte; § facilita filtração do mosto.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • EUA: malte de cevada de seis fileiras; • Europa: malte de cevada de duas fileiras; • Brasil: na região sul – cevada de duas fileiras

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • grão de cevada: constituído basicamente por uma casca externa, endosperma amiláceo e germe (embrião)

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • Casca: proteção externa para o grão ü material celulósico; ü proteínas; ü resinas; ü taninos. • formada por duas estruturas: lema e pálea; • apresenta importância tecnológica: elemento filtrante - mosto

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • endosperma amiláceo: tecido de reserva – acúmulo de amido (amilose e amilopectina); • paredes das células do endosperma: betaglucanos – conferem viscosidade ao mosto e a própria cerveja (dificultam a filtração)

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • embrião: processo de germinação do grão; • micrópila: permite a passagem de ar e água ao embrião; • escutelo: estrutura localizada entre o embrião e o endosperma – secreção – passagem de enzimas hidrolíticas (amilases, preteases, glucanases, entre outras) • passagem de açúcares, aminoácidos e outras moléculas no sentido inverso.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • aleurona: camada que envolve o endosperma – secreta apenas enzimas amilolíticas.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • cevada deve apresentar alguns atributos para sua utilização: Ø germinar fácil e uniformemente; Ø teor de proteínas não seja elevado (9, 5 -11, 5%); Ø poder diastático das enzimas – suficiente para hidrolisar todo o amido.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE: “Produto da germinação controlada das sementes de cevada para emprego industrial, utilizado na fabricação de cerveja, uísques, farináceos e outros produtos alimentícios. ”

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • outros cereais podem ser maltados – malte de milho, malte de trigo, de arroz, entre outros; • Finalidade da maltagem: § elevar o conteúdo enzimático dos grãos de cevada – síntese de amilases, proteases, glucanases (poder diastático); § melhora a palatabilidade dos cereais;

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE Fluxograma do processo de maltagem MACERAÇÃO GERMINAÇÃO SECAGEM

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • maceração: o limpeza; o classificação; o maceração com água (5 -18ºC) em tanques cilíndricos – a água de maceração é substituída a cada 6 - 8 horas – fornecimento de oxigênio – injeção de ar nos tanques UMIDADE ENTRE 42 -48%

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • germinação: cevada macerada é colocada para germinar em compartimentos apropriados (germinadores); • germinadores apresentam fundo falso perfurado – ar úmido em fluxo ascendente ou descendente atravessa o leito de cevada (15 a 21 ºC).

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • a corrente de ar retira calor, bem como gás carbônico produzido durante a respiração; • fornece oxigênio indispensável ao processo de germinação; • o acompanhamento da germinação é realizado pelo crescimento do embrião, pelo odor e textura dos grãos. • malteiro encerra o processo quando a estrutura embrionária atinge dois terços do comprimento do grão (4 a 6 dias).

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • secagem: processo de germinação é interrompido pela secagem (secadores). • a secagem por longo período e baixas temperaturas resulta em malte claro (conteúdo enzimático praticamente intacto); • a secagem rápida e quente produz malte escuro (atividade enzimática deficiente).

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • o processo de secagem ocorre em três etapas distintas: § ar na temperatura entre 49 -60ºC: remoção da água livre – umidade cai de 48% para 23%; § remoção mais lenta (redução do fluxo de ar) – temperatura de 71ºC – malte com 12%;

3. MATÉRIAS-PRIMAS - MALTE • etapa final: temperatura de 88ºC (redução do fluxo de ar) – incorporação do sabor característico do malte ao grão; • o malte para ser utilizado em cervejaria necessita apresentar algumas especificações: a) valor fermentativo do malte; b) bases comerciais nas transações de compra e venda.

3. MATÉRIAS-PRIMAS Especificações do malte brasileiro Especificações Umidade % Cinzas, % ps Fibra bruta, % ps 5, 52 1, 97 3, 95 Proteína bruta, % ps Lipídios, % ps Poder diastático, WK ps 10, 22 1, 65 244, 19

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS “Os adjuntos podem ser definidos como carboidratados apropriada e não maltados propriedades de que composição beneficamente complementam ou suplementam o malte de cevada”. - REDUÇÃO DE CUSTOS; - MELHORA NA QUALIDADE FÍSICOQUÍMICA E SENSORIAL DO PRODUTO FINAL.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS Cereais mais utilizados na produção de adjunto cervejeiro são: • milho; • arroz; • cevada; • trigo; • sorgo. Mandioca: http: //www. scielo. br/scielo. php? pid=S 0101 - 20611998000200002&script=sci_arttext

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS Devem produzir açúcares fermentescíveis em proporções semelhantes as obtidas de um mosto elaborado exclusivamente com malte. • limite máximo de utilização: enzimas do malte com capacidade de hidrolisar todo o amido contido nas matérias-primas. • Brasil: 80 % de substituição - legislação

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS Adição excessiva de adjunto: o mostos nutricionalmente reduzidos; o elevada viscosidade; o filtração lenta; o sabor de grãos; o pouco corpo (aguada); o espuma de má qualidade.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS De acordo com sua composição química podem ser classificados em: Ø amiláceos: grits de milho e quirera de arroz (cervejarias em nível mundial, bem como Brasil). http: //www. scielo. br/scielo. php? pid=S 1413705420100021&script=sci_arttext&tlng= em

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS Ø açucarados: destacam-se os xaropes de cereais (milho). Açúcar comum (sacarose) e o invertido são utilizados para correção do teor de extrato final do mosto. Adicionados usualmente durante a fervura do mosto

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ADJUNTOS PERPESCTIVAS ECONÔMICAS AUMENTO NA UTILIZAÇÃO XAROPES UNIFORMIDADE ARMAZENAMENTO

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO Pertence à família Cannabinaceae – planta dióica; Planta feminina (flores na forma de cone): interesse industrial.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO § Flores femininas: lupulina (resinas, óleos essenciais, entre outros) – aroma e amargor característicos de lúpulo das cervejas; § apresenta ação antisséptica (transporte de metabólitos e alteração do p. H intracelular) – ácidos isoalfa; § estabilidade do sabor e da espuma.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO Composição de lúpulo comercial Composição Concentração (%) Água 10, 0 Resinas Totais 15, 0 Óleos essenciais 0, 5 Tanino 4, 0 Monossacarídeos 2, 0 Pectina 2, 0 Aminoácidos 0, 1 Proteína Bruta 15, 0 Lipídeos e ceras 3, 0 Cinzas 8, 0 Celulose, lignina e outros 40, 4 Total 100, 0

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO As frações mais importantes da lupulina são: - resinas: são constituídas principalmente por alfa e beta-ácidos: § alfa-ácidos: humulonas – principal fonte de amargor na cerveja; § beta-ácidos: lupulonas – menos importantes, porém responsáveis pela ação bacteriostática.

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO Fervura do mosto: moléculas de alfa-ácidos são isomerizadas para forma alfa-iso-ácidos Mais amargos Mais solúveis

3. MATÉRIAS-PRIMAS - LÚPULO - óleos essenciais: os principais são: § terpenos; § ésteres; Sabor e aroma § aldeídos; § cetonas; Arrastados durante a fervura § ácidos; § álcoois. Desejável

3. MATÉRIAS-PRIMAS - ÁGUA Composição da água dos principais cervejeiros (ppm). Cerveja Na+ Mg 2+ Ca 2+ Cl- SO 2 -4 HCO 3 - Burton-on- 54 trent 24 352 16 820 320 Pilsen 32 8 7 5 6 37 Munique 10 19 80 1 6 333 Londres 24 4 90 18 58 123 Dublin 12 4 119 19 54 319 Dortmund 69 23 260 106 283 549 centros