aula quimica

1. 16/05/14 1
Fabricação de Bebidas
Cerveja
Processos Químicos Industriais II
Profa. Heizir F. de Castro

2. 16/05/14 2
Bebidas Fermentadas & Destiladas
 A fabricação de bebidas fermentadas evoluiu de uma
concepção artesanal para um processo contendo todos
os refinamentos de uma ciência moderna.
 Critério de qualidade é ainda bastante artesanal e
depende de testes que envolvem os sentidos do ser
humano:
Paladar
Olfato
Visão
 O sabor, o cheiro e a aparência são critérios
fundamentais, que determinam a aprovação do produto
no mercado consumidor.

3. 16/05/14 3
Matérias-primas
 Grãos de cereais e frutos (fornecem os carboidratos para a
fermentação)
 A variedade de cereais e frutos é ampla e varia de país para país
ou de bebida para bebida.
 Brasil: caldo de cana ou melaço: aguardente ou cachaça
 Cuba: melaço para a produção do Rum.
 Rússia: batata para produção de Vodka
 Saque: arroz, bebida típica do Japão.
 França, Itália e Alemanha: uvas para produção de vinho
 Escócia: detém a posição de grande produtor de uísque (Scotch
Whisky).

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Cerveja
 Bebida de baixo teor alcoólico (4 a
7%) obtida pela fermentação de
diversos cereais com lúpulo,
usualmente adicionado para dar um
gosto mais ou menos amargo e para
controlar a fermentação.
 Os cereais empregados são a cevada
maltada e como adjuntos do malte:
arroz descascado, aveia e milho.
Algumas variações são encontradas na
Alemanha e China, que utilizam o trigo
e o sorgo sacarino, respectivamente,
como adjuntos.

5. Componentes Fundamentais
 Malte cevada
 Água
 Lúpulo
 Levedura
(Saccharomyces
cerevisiae)
Levedura
Lúpulo
Malte
Água

6.  MALTE
 É o grão de cevada que foi submetido a um
processo de germinação controlada para modificar
seu 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.

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MALTAGEM
Porquê a cevada é maltada ?
 Para promover a formação das Enzimas
necessárias à preparação do mosto de
fermentação (mosto doce).
 Substâncias insolúveis de alta massa molecular
(amido) devem ser decompostas em produtos de
média e baixa massa molecular.

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MALTAGEM
 Etapas:
 1. Maceração
 2. Germinação
 3. Secagem e Torrefação
1. Maceração
(Adsorção de água)
Umidade: 35 - 50%
Tempo: 24 h
Temperatura (água): 15°C
Oxigenação e retirada de CO2

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Formação e ativação de enzimas
Alterações no metabolismo do grão
Desenvolvimento da radícula e acrospira
Controles Importantes
Resfriamento - Umidade desejada
Eliminação de CO2
2. Germinação

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3 Secagem/ Torrefação
Objetivos
Tornar o malte armazenável
Encerrar os processos fisiológicos
Retirar radículas
Aumento gradativo da temperatura de 40 a 100ºC
com desumidificação (até 5%)
para proteção enzimática

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Componentes Cevada Malte cevada
Amido (%) 61,0 42
Açúcares (%) 0,55 8,3
Nitrogênio (%) 11,11 36,4
alfa-amilase (U)* traços 31,25
Poder diastático (U)* 55,5 104
Atividade proteolítica (U)* traços 15,62
U= unidades de atividade enzimática
Modificações da cevada durante o
processo de maltagem

12.  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.

13.  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.

14. Catalisador
 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.

15. FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO
Tratamento de Água
Beneficiamento da
Matéria - Prima
Elaboração do Mosto
Fermentação do Mosto
Maturação da Cerveja Filtração da Cerveja
Adega de Pressão
Envasamento da Cerveja
Consumo
Tratamento de Efluentes

16. ETAPAS DA PRODUÇÃO
 Tratamento de água
 Permite a atingir as características de qualidade
da água cervejeira.
 A água cervejeira deve ser:
 Potável;
 Isenta de micro-organismos
 Isenta de Cloro

17.  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.

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Mosturação
Decomposição das substâncias de alta massa
molecular (amido) em substâncias de baixa massa
molecular solúveis (açúcares)
Fatores que influenciam a
decomposição do amido:
Concentração
Moagem
Temperatura
pH
Tempo
BRASSAGEM ( INFUSÃO )

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Filtração
Separação:
Casca e do Mosto doce
Temperatura: 75º C

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Whirpool
Função: Recolha do precipitado da fervura
Fervura
Objetivos:
Desinfecção do Mosto
Obtenção da concentração desejada
Precipitação de Proteínas de alto P.M.
Solubilização do Lúpulo

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FERMENTAÇÃO
Mosto lupulado  EtOH + CO2
Mosto lupulado (Açúcares)
Catalisador (Leveduras)
Concentração celular: 2,8 a 3,8 g/L (1 a 3 x 106
cél/ml)
Teor de Oxigênio inicial: 6 - 8 mg/L
Dornas fechadas: Recuperação do CO2
Temperatura:
5 – 10 ºC - baixa fermentação
12 -25 ºC - alta fermentação

22. 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.

23. FERMENTAÇÃO DO MOSTO
•Fases do Processo de fermentação:

24. 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.
 C6
H12
O6
fermentação
2C2
H5
OH + 2CO2

25. 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.

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Função principal: Maturação dos componentes de aroma e
paladar da cerveja. Saturação com gás carbônico e clarificação da
cerveja.
Consumo total dos açúcares fermentescíveis
Estabilização das reações
Saturação de CO2
Precipitação de leveduras -proteínas/ polifenóis
Retirada de componentes voláteis
Redução de diacetil
Tempo: 10 - 20 dias
Temperatura: 0ºC ( baixa fermentação)
MATURAÇÃO

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Função
Retirada de leveduras
Retirada de proteínas/ polifenóis precipitados
Controle do teor de CO2
•Substâncias utilizadas como meio filtrante
Terra diatomácea
PVPP
Filtração

28.  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.
 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.

29. TIPOS DE CERVEJA
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

30.  No Brasil, o consumo da bebida por habitante é de 62 litros
por ano.
 De acordo com uma pesquisa feita pela empresa alemã Bath-
Haas Group, o Brasil está entre os 20 maiores consumidores
da bebida no mundo. Na 17ª posição, o país é um dos poucos
da América Latina entre esses vinte.
 No levantamento feito com 40 países, a República Checa saiu
na frente com 143 litros anuais por habitante. Em seguida,
aparece a Áustria com 108 litros por pessoa.
 A Alemanha, criadora da Oktoberfest, aparece na terceira
posição com 107 litros por habitante.
 Segundo o levantamento, a Nigéria e a Índia são os países
com o menor consumo da bebida por habitante. No primeiro
país, são 9 litros por pessoa, enquanto no outro são apenas
dois litros por habitante ao ano.
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31. 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.

32.  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”.

33.  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.

34. 16/05/14 34
FLUXOGRAMA