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Produção de Cerveja: Etapas, Características e a Química da Cerveja

Conheça na íntegra o processo de produção de cerveja em todos os seus aspectos, desde a escolha dos ingredientes e do padrão desejado até as etapas da produção

Você sabe como a cerveja é feita? Ok, você talvez até saiba, mas você conhece os parâmetros necessários para fazer cada tipo específico de cerveja? Você tem curiosidade a respeito da química envolvida no seu processo de fabricação?

Nesse texto iremos abordar todos esses assuntos que circundam a nossa querida breja, sanando as dúvidas mais comuns dos consumidores e dos produtores de cerveja e instruindo aqueles que já a fabricam ou que pretendem começar neste negócio. A partir de agora, iremos tratar dos seguintes tópicos:

  • A matéria-prima da produção de cerveja

  • Fatores que influenciam no sabor, aroma e aparência

  • As especificidades da água

  • As diferentes classificações do malte

  • As formas utilizáveis do lúpulo

  • Fermento: importância e uso

  • As etapas da produção de cerveja

  • A bioquímica do processo

A matéria-prima da produção de cerveja

A lei de pureza alemã (Reinheitsgebot), promulgada em 1516, determina que para fabricar cerveja só são permitidos três ingredientes: água, malte e lúpulo. Na época a levedura não era conhecida, portanto não era considerada. Apesar disso, se fôssemos atualizar a lei de pureza para os dias atuais, ela certamente incluiria agora a levedura. Dessa forma, esses ingredientes são considerados como a “fórmula básica” da produção de cerveja.

Tanto a água quanto o malte e o lúpulo devem ser selecionados de acordo com o resultado desejado. Há orientações de especificações para cada um desses componentes, que veremos nos próximos tópicos ao longo deste texto.

Além desses ingredientes, podem ser utilizados diversos outros com o objetivo de diversificar o produto final. Para clarificar a cerveja, podem ser adicionados ictiocola, irish moss, carragenina, polyclar e até mesmo gelatina. A adição de açúcares ao produto também é comum, a fim de melhorar e intensificar o sabor.

Fatores que influenciam no sabor, aroma e aparência

Como é possível somente quatro ingredientes serem responsáveis por quase toda a variedade de cerveja que conhecemos? Cada um deles possui variedades e podem ser preparados e quantificados de maneiras diferentes. Fatores que comumente influenciam no resultado são o tempo e a maneira com que são acrescentados e processados na mistura.

Outros aspectos da cerveja que podem ser afetados são a sensação na boca, a força e a densidade. Estão relacionados com amargura e azedume da cerveja, a intensidade do sabor e textura do líquido. Assim como os outros, são diretamente afetados pelos tipos de ingredientes e a metodologia de processamento.

É interessante ressaltar, também, que a qualidade dos produtos é um diferencial. É sempre bom prezar por alimentos selecionados e de alto padrão para obter um resultado mais satisfatório. Evitar substitutos mais baratos e de padrão secundário é uma escolha inteligente a se fazer quando se preza por um resultado fiel à proposta de sua cerveja.

As especificidades da água

A água, por representar mais de 90% da matéria-prima utilizada no processo produtivo de cerveja, é considerada um fator de alta importância. A qualidade da água deve ser prezada, logo é crucial que seja utilizada uma fonte de água adequada para a produção de cerveja ou então que se faça a correção laboratorial da água potável comum.

O parâmetro principal para a água utilizada na produção é seu pH. O pH é uma escala que vai de 0 a 14, onde 0 é o extremo ácido, 14 é o extremo alcalino e 7 é o valor de neutralidade. O pH deve estar entre 6,5 e 7,0, ou seja, levemente ácido. Isso porque um pH alcalino pode acarretar na dissolução de algumas substâncias presentes no malte e nas cascas.

O pH ácido, além de evitar a degeneração do malte, contribui para maior atividade enzimática na etapa de mostura, acarretando num rendimento maior de maltose. É importante lembrar que, apesar dessas informações, o tipo de cerveja desejado irá ditar qual o pH de fato ideal para a produção.

Íons e o pH da água

Para determinar o pH da água é fácil: pode ser utilizado um medidor de pH digital, kits de medidor de pH para piscinas ou simplesmente checar o relatório de qualidade da água distribuída em sua cidade ou região. Se a água estiver alcalina, isso pode ser corrigido utilizando malte acidificado na etapa de mosturação.

A água pode apresentar íons que afetam seu pH, tendo assim duas classificações: água dura e água mole. A água dura é mais indicada para a produção de cervejas escuras por conter pH mais alto e concentração de íons (cálcio, magnésio, bicarbonato...) maior. Já a água mole é mais adequada para a produção de cervejas pilsen, com pH mais baixo e menos íons dissolvidos. A quantidade de íons pode ser analisada através de uma análise de dureza da água.

Por fim, vale ressaltar que a água influencia sim no resultado final, mas para uma produção de cerveja caseira e em pequena escala ela não é o fator determinante. Os ajustes de pH são interessantes para a padronização da sua produção.

Características do malte e sua produção

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O malte é a fonte de amido da cerveja, ou seja, o ingrediente fermentável. Grãos como milho, arroz, trigo, aveia, cevada, centeio e sorgo podem ser utilizados, sendo a cevada o mais comum. A cevada é maltada por imersão em água, através da germinação e depois a secagem do grão. Já o sorgo tem sido muito utilizado ultimamente para fabricação de cerveja sem glúten para pessoas alérgicas, assim deixando de utilizar o malte de cevada na receita.

Através da maltagem, os grãos produzem enzimas que convertem o amido em açúcares fermentáveis. Os grãos da cevada devem ser moídos, descascados e então divididos em pedaços. As cascas podem ser reaproveitadas na etapa de brassagem atuando como filtro natural para a lavagem, quando se faz a separação dos resíduos insolúveis dos grãos e o mosto.

Para cervejarias pequenas e cervejeiros independentes, pode ser interessante utilizar o extrato de malte. O extrato de malte é o mosto concentrado de malte moído e misturado com lúpulo e enzimas. A vantagem de sua utilização é pular as etapas de moagem, mosturação e separação do bagaço, economizando tempo e dinheiro.

Para obter variedades de malte e então variedade de cores, sabores e densidade nas cervejas, podem ser utilizados diferentes tempos e temperaturas no processo. Apesar disso, há uma quantidade fixa de 200 gramas para 1 litro de cerveja que geralmente é utilizada. Sendo assim, o malte pode ser classificado tanto quanto à cor quanto à quantidade utilizada, e existem dois grandes grupos: maltes base e maltes especiais.

As diferentes classificações do malte

Os maltes base possuem o maior potencial enzimático e de extrato. O Château Pilsen é um malte claro para fazer cervejas Pilsen. O Château Peated defumado é um malte pilsen que no final da maltagem é defumado. O Château Vienna tem um sabor mais forte e adiciona aroma de caramelo e uma cor mais dourada à cerveja. O Château Pale Ale também adiciona cor dourada à cerveja, e geralmente é combinado com Pilsen para ter um sabor mais marcante.

Os extratos de malte não possuem cor definida e podem ser em pó ou líquido. O Château Wheat Blanc (trigo claro) dá estabilidade à espuma da cerveja e a deixa encorpada. O Château Munich Wheat (trigo escuro) deixa a cerveja mais gasosa e com um aroma semelhante ao Ale, e tem um sabor mais forte do que o trigo branco. Apesar do nome, sua cor não é necessariamente escura.

Os maltes especiais contribuem com características únicas e possuem quase nenhum potencial enzimático. Os principais maltes desse grupo são os caramelos (que deixam a cerveja mais doce) e os torrados (que dão um aroma de café). O Château Munich Light e Château Munich promove um dourado alaranjado e espuma estável. O Château Melano Light e Château Melano deixam a cerveja avermelhada, estável e de sabor maltado intenso.

O Château Cara dá sabor de caramelo e aroma de toffee e possui cor dourada. Suas variações Blond, Ruby e Gold representam coloração que vão até âmbar claro, intermediário e escuro, respectivamente. O Château Abbey proporciona um sabor forte de pão assado, frutas e nozes, levemente amargo. Château Chocolat dá sabor torrado de nozes e coloração castanha à cerveja. O Château Special B dá coloração de vermelho a castanho escuro.

As formas utilizáveis do lúpulo

O lúpulo (Humulus lupulus) é uma planta da família Cannabaceae, típica da Europa e portanto habituada com clima frio e abundância de luz solar. Na produção de cerveja se utiliza as flores das plantas fêmeas, onde há a presença da lupulina. O lúpulo é responsável pelo sabor único e amargo da cerveja, trazendo a identidade do sabor da mesma. Além disso, ele atua como um conservante natural, faz a retenção da espuma e auxilia na remoção de proteínas indesejadas.

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O lúpulo contém uma substância crucial para a cerveja, chamada ácido alfa. Ele é o que dá o amargor à cerveja, e, portanto, o teor de amargura é definido a partir do teor desse ácido na bebida. A maioria das formas comercializadas do lúpulo possuem um padrão desse percentual, facilitando assim a escolha do tipo de lúpulo para a produção.

As principais formas comercializáveis do lúpulo são: em flor, pellets T-90, pellets T-45, extrato e essências. A forma em flor é considerada 100% natural, porém ruim para estocagem e a mais ineficiente para fabricação de cerveja. Já as pellets T-90 e T-45 são parecidas; ambas são lúpulos em flor moídos e prensados, sendo melhores para armazenagem. O T-90 não possui padrão no teor de ácido alfa; já o T-45 apresenta este padrão.

Há também formas mais atuais de comercialização, que são os extratos e essências. O extrato é uma forma liquefeita de lúpulo, que não possui resinas. Apesar de ser bom pela facilidade de estocagem e bom prazo de validade, o lúpulo teve sua essência alterada. As essências consistem em óleos do lúpulo, com seus componentes refinados e concentrados. Essa modalidade tem ganhado muito espaço no ramo cervejeiro.

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O lúpulo pode ser classificado de acordo com o sabor que promovem na cerveja: amargor, aromático e dual. O amargor possui teor bem elevado de ácido alfa; Já os aromáticos possuem teor baixo desse ácido e promovem um aroma bem agradável à cerveja. O dual são lúpulos versáteis, que representam uma mescla do amargor com o aromático. Por conta disso, geralmente é indicado qual dessas duas características é a predominante.

Fermento: importância e uso

O fermento, também conhecido como levedura, é um micro-organismo que irá realizar o processo de fermentação da bebida. Esse processo consiste em consumir os açúcares do mosto e produzir álcool e gás carbônico. Dessa forma, esse ingrediente é responsável por determinar o teor alcoólico da cerveja produzida.

Como a fermentação é um processo que envolve reações químicas, a mesma possui fatores ideais para sua execução. O fator principal que afeta esse processo é a temperatura, que determina a velocidade das reações e a forma de ocorrência das mesmas. Com isso, é possível obter uma variedade de cerveja no aspecto do teor de álcool presente.

A levedura de cerveja pode ser dividida em 2 grupos principais: de baixa fermentação (lagers) e de alta fermentação (ALE). O fermento de baixa fermentação atua na parte inferior do fermentador e trabalha na faixa de 9ºC a 13ºC. Já o de alta fermentação age na parte superior, trabalhando na temperatura entre 18ºC e 24ºC.

As etapas da produção de cerveja: maltagem, brassagem, fervura e resfriamento

A produção de cerveja consiste em diversas partes que vão desde a preparação dos ingredientes até a filtragem e embalagem. O conceito geral da fabricação de cerveja é a conversão da fonte de amido em mosto, um líquido açucarado, que será submetido à fermentação para formar finalmente a bebida alcoólica. As etapas, logo, são as seguintes: maltagem, brassagem, fervura, resfriamento, fermentação, condicionamento e embalagem.

Na maltagem os grãos da fonte de amido escolhida (cevada, trigo, milho...) são preparados. Primeiro, são postos de molho por 40 horas. Depois, são espalhados numa superfície e ali ficam por 5 dias para ocorrer a germinação. A última parte consiste na secagem, onde os grãos são submetidos gradualmente a altas temperaturas em um forno. Ao final dela os grãos são denominados malte e serão moídos para expor o cotilédone.

Na brassagem ocorre a conversão dos amidos do malte em açúcares para que sejam fermentados. O malte é misturado com água para criar um mosto. As enzimas então convertem os amidos em açúcares simples, processo chamado sacarificação. O resultado da brassagem é o mosto, líquido açucarado que é então drenado. Antes da drenagem é indicável realizar um mashout: aumentar a temperatura até 75ºC para desativar as enzimas.

Na fervura ocorre a esterilização do mosto e a adição do lúpulo. O calor da fervura coagula as proteínas do mosto e diminui seu pH, e os vapores eliminam sabores indesejados. A fervura dura entre 15 e 120 minutos, dependendo de fatores como intensidade e volume de água. Quanto maior o tempo da ebulição, mais amarga a cerveja será. Lúpulos de amargor são fervidos no início durante uma hora, e os de aroma são fervidos no fim por 15 minutos.

No final da fervura pode-se realizar um processo para clarificar o mosto e reter compostos voláteis do aroma do lúpulo. Geralmente se faz ou o whirpool (que utiliza de força centrífuga) ou o hopback, que utiliza uma camada de flores de lúpulo frescas. Feito isso, é hora do processo de resfriamento do mosto para a temperatura de fermentação (entre 20º e 26º C). Para isso, utiliza-se trocadores de calor de placas e adiciona-se oxigênio ao mosto resfriado.

As etapas da produção de cerveja: fermentação, condicionamento e embalagem

Depois de resfriado e oxigenado, o mosto será fermentado. A fermentação pode ocorrer em tanques de variados tipos e deve ser feita em ambiente sem oxigênio. Os açúcares e carboidratos do malte, na presença de leveduras e/ou bactérias, irão produzir tanto álcool quanto dióxido de carbono. O tempo da fermentação deve ser controlado de acordo com o teor alcoólico desejado.

Após a primeira fermentação se faz o condicionamento, isto é, o envelhecimento da cerveja. Dependendo do tipo o tempo de maturação pode levar de semanas a anos. É importante mudar o recipiente da cerveja para cessar o contato com levedura morta e evitar sabores indesejados e acetaldeídos, que são prejudiciais à saúde.

Há algumas modalidades de envelhecimento, sendo elas: fermentação secundária, em garrafa, lagering e krausening. Na fermentação secundária, grande parte da levedura restante é depositada no fundo do fermentador, tendo como resultado uma cerveja mais clara. Já na fermentação em garrafa acontece carbonatação natural, proveniente do gás carbônico resultante da fermentação que fica preso na garrafa.

No processo de lagering, a cerveja é maturada em temperaturas de congelamento durante alguns meses, dependendo do resultado desejado. A lager, então, se caracteriza por uma cerveja mais suave e é a mais comum no mercado. O processo de krausening consiste em adicionar mosto que está fermentando à cerveja já finalizada. A levedura irá fermentar a cerveja finalizada e ocorrerá carbonatação.

Por fim, se faz a embalagem da cerveja. As embalagens mais comuns são em latas de alumínio, barris e garrafas de vidro. Boa parte das cervejas são filtradas e ocorre clarificação, geralmente quando são embaladas em garrafas ou latas. Quando ocorre maturação em garrafa, não há filtração e a cerveja carrega restos de levedura que não foi fermentada.

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A bioquímica do processo

No processo de produção de cerveja, o que acontece basicamente é a transformação sequencial dos carboidratos dos grãos de cereais em álcool pela atuação das leveduras. Quimicamente, isso significa degradar os polissacarídeos amilose e amilopectina em glicídios menores maltose e glicose e a então fermentação alcoólica por enzimas glicolíticas das leveduras.

Na formação do malte, as sementes dos cereais são parcialmente germinadas e as enzimas que degradam os polissacarídeos são sintetizadas, isto é, produzidas. Esses dois processos são interrompidos com o aquecimento. As principais enzimas que constituem o malte são: α- e β-amilases, celulase e α-glicosidase, que atuam como catalisadores, respectivamente, das reações de degradação do amido, da celulose e das ligações glicosídicas.

Na preparação do mosto, o malte em água se torna propenso à ação das enzimas hidrolíticas na amilose, amilopectina e celulose dos grãos, formando assim os glicídios simples e solúveis em água. Com a fervura, é cessada a degradação enzimática. Ao se adicionar as leveduras para fermentação, as células crescem e se multiplicam rapidamente através da energia do metabolismo aeróbico dos glicídios simples, principalmente no ciclo de Krebs.

A fermentação propriamente dita ocorre depois de todo o oxigênio dissolvido no mosto ser consumido. Ao alterar o metabolismo de aeróbico para anaeróbico, a levedura consome os piruvatos dos glicídios simples produzindo etanol e gás carbônico. Essa etapa é controlada pelo pH, quantidade de glicídios restantes e concentração do álcool produzido.

A quantidade de espuma da cerveja é regulada durante a ação das enzimas proteolíticas na fase de maltagem. É importante que isso seja minuciosamente controlado, pois a atividade enzimática em excesso deixa a cerveja “choca” (com pouca espuma), e a baixa atividade deixa-a turva quando gelada. Para isso, pode-se utilizar de enzimas proteolíticas exógenas (isto é, obtidas de ingredientes não utilizados na produção de cerveja).

Malte, lúpulo... ação!

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Continue acessando o nosso blog e para saber mais sobre cerveja, dê uma olhada nos seguintes textos:

- Cerveja: a maior invenção do homem

- O mercado da cerveja

- Concentração do mercado de cerveja no Brasil e as microcervejarias

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