Apresentação_Enzimas_Cerveja

8/12/2019 Apresentao_Enzimas_Cerveja

1/38

Universidade Federal de So Joo Del ReiBioqumica Tecnolgica

Aplicao de Enzimas em

Cervejaria

Alunas: Ana Elisa Magro

Fernanda Mares


2/38

Histrico Vrias possibilidades da origem da cerveja

Na regio da Mesopotmia, onde a cevada crescia emestado selvagem;

Cevada j maltada na Babilnia a 6000 a.C.;

No Egito, participando de ritos

religiosos e sendo distribuda parao povo;

Lpulo introduzido na Idade Mdia,obtendo avano na arte cervejeira.


3/38

Histrico Weihenstephan uma cervejaria e marca decerveja da regio alem da Baviera.

considerada a cerveja mais antiga do mundo(artesanal ou industrial), tendo vindo a serfabricada desde 1040.


4/38

Cerveja O que ?

A cerveja uma bebida composta por gua, malte, lpuloe levedura, obtida a partir da fermentao natural da

cevada, na qual o acar existente nos prpriosingredientes transformado em lcool.


5/38

Matria-Prima gua;

Malte;

Lpulo;

Levedura.


6/38

gua

Aproximadamente 90% damatria-prima empregada;

Fator decisivo na escolha do local para instalao dacervejaria;

Quantidade de sais dissolvidos e compostos orgnicosafetam os processos qumicos e enzimticos durante afermentao.


7/38

Malte Produto rico em acar, obtido com a germinaoparcial dos gros de cereais (cevada, milho, arroz,trigo, etc.);

Responsvel pela cor e corpoda cerveja;

Atua tambm na composio

do sabor e aroma;


8/38

Malte Constitudo principalmente de amido15 a 30% amilose70 a 85% amilopectina;

Amilose (a): polissacardeo decadeia linear, 500 a 5000 unidades deglicose (ligaes -1,4);

Amilopectina (b): ramificaes,60.000 a 3.000.000 unidades deglicose ligadas entre si atravsde (ligaes -1,4 e -1,6);

Figura 1. (a) Amilose (b) Amilopectina

Fonte:http://www.eq.ufrj.br/biose/nukleo/aulas/Enzimol%20Aplic/eqb706_aula_09.pdf


9/38

Lpulo Planta trepadeira que cresce em locais de clima frio ecom abundncia de luz solar;

Utilizamos as flores das plantas fmeas, pois possuem

a lupulina que confere a cerveja aroma e amargor;

Composto por leos essenciais, substncias minerias,polifenis e resinas amargas

Substncias fundamentais do processo;

Estabilidade do sabor e da espuma.


10/38

Levedura Microorganismo que consome os acarespresentes no mosto e liberam etanol e gscarbnico;

No produzem amilases O acar disponvel com a ajuda de amilases

provenientes de outras fontes;

Tambm responsveis pelo sabor e aroma.


11/38

LeveduraDois tipos de cervejas mais importantes

Larger Baixa Fermentao S. uvarum

Ale Alta Fermentao S. cerevisiae;

Mais utilizada: Saccharomyces cerevisiae;

Como obter?

Seleo de cepas j existentes na cervejaria Coleo de cultivos laboratoriais

Desenvolvimentos de novas cepas

Agentes mutagnicos

Agentes qumicos.


12/38

Processo de Produo

Fonte: Arajo, T. M. UFOP.2013.

Figura 2. Produo


13/38

Maltagem Ativa as enzimas do gro de

cevada (ou milho, arroz, etc.) para o

processo subsequente

Amilases

Maltase

Proteases;

Alto poder diastsico: alta atividade

enzimtica ou alta atividade da invertase

do gro;

Trs etapas:

Macerao

Germinao

Secagem.

Figura 4. Maltagem

Fonte:http://blackhorsebebidasalcoolicas.blogspot.com.br 2009 03 malte-whisk -malta em.html

Fonte:http://www.agrolink.com.br/cereaisdeinverno/informacoestecnicascevada.aspx

Figura 3. Semente


14/38

Brassagem Moagem

Reduo do gro de malte promovendo

uma melhor atuao enzimtica

Moinhos de rolos;

Mosturao

Malte modo com gua, elevao gradativa da temperatura

Solubiliza substncias insolveis Hidrlise enzimtica do amido em

acar Ao das proteases

Os aminocidos produzidos servem de nutrientes s leveduras, na fase de

fermentao.

Dextrinas propiciam o "corpo e colaboram no sabor e aroma da cerveja.


15/38

Brassagem Filtrao do mosto

Por gravidade em tina de filtrao com a casca do malte servindo

de camada filtrante;

Fervura

Acrscimo do Lpulo

Inativao de enzimas do malte e esterilizao do mosto

Extrao de compostos amargos e aromticas do lpulo

Possvel adio de xarope;

Retirada de precipitado e resfriamento at a temperatura

de fermentao.


16/38

Fermentao Primria Adio de leveduras ao mosto;

Temperatura em torno de 15C;

Converso dos acares (amido maltose glicose)

em etanol e gs carbnico

;

Produto: cerveja verde.


17/38

Maturao Fermentao secundria;

Repouso prolongado a temperaturas

frias de 0C a 3C

Clarificao da cerveja

Melhoria do sabor;

No h muitas mudanas;

Composto chave: diacetil.


18/38

Clarificao Aps a maturao ainda restam Leveduras

Partculas coloidais

Outras substncias insolveis;

Obteno de um produto brilhante e lmpido;

Podem ser utilizadas Sedimentao por gravidade

Agentes clarificantes

Centrifugao

Filtrao;


19/38

Outras Etapas Filtrao

Remove materiais em suspenso e leveduras, reduzindo

a turbidez;

Pasteurizao

Eliminao de microrganismos que possam prejudicar a

qualidade final do produto;

Envase.


20/38

Aplicao de Enzimas Origem Vegetal

Microbiana;

Etapas em que atuam

Malteao: enzimas ativadas

Mosturao: aumento gradativo da temperatura

50C ao das proteases

60C - 65C sacarificao pela -amilase

70C - 75C degradao do amido pela -amilase

Maturao: clarificao;

Cada uma tem sua temperatura e pH ideal.


21/38

Aplicao de EnzimasFigura 5. Temperatura e pH

Fonte: http://www.hominilupulo.com.br/cervejas-caseiras/brassagem-avancada/


22/38

Aplicao de Enzimas A qualidade da cerveja est diretamente ligada a

atividade enzimtica;

Necessidade de aumentar a eficincia do processo

cervejeiro;

Tambm permitiu o uso de produtos

tradicionais com novos propsitos

Xarope de maltose.


23/38

Aplicao de Enzimas Amilases somente comeam a ser usadas em 1950;

Malte passou a contribuir menos com enzimas;

Uso de outras fontes de amido

Exige a aplicao de amilases exgenas para aumentar a

eficincia da sacarificao;

Porm, muitas cervejarias tradicionais ainda hoje no

usam enzimas microbianas.


24/38

Enzimas Enzimas exgenas podem ser adicionadas ao mosto

para auxiliar a hidrlise de amido

-amilase de Bacillus subtilis ou deAspergillus oryzae

Glicoamilases deAspergillus niger -glicanases de Bacillus subtilis;

Enzimas proteolticas de origem vegetal para

clarificao

Ficina do figo

Bromelina do abacaxi

Papana do mamo.


25/38

Alfa-amilase Amplamente distribudas na natureza Animais

Vegetais

Microrganismos;

Caractersticas bioqumicas variam dependendo da fonte de obteno;

Endoenzimas que hidrolisam ligaes -1,4 existentes na amilose e na

amilopectina na poro central das molculas (no-terminais);

Ao rpida sobre o amido, apresentam maior atividade sobre

substratos de alta massa molecular;

Gera dextrina, maltose e glicose


26/38

Alfa-amilase As dextrinas no so degradadas, dando corpo cerveja;

Dependentes do cofator Ca2+

Estabiliza a enzima contra desnaturao trmica e pH;

-amilases microbianas apresentam pH timo

extremamente varivel e temperatura tima acima de 70C

B. subitilis pH = 5,0 a 7,0 Geobacillus stearothermophilus pH= 3,0.


27/38

Alfa-amilase Maior uso na indstria

Uso em altas temperaturas (70C) reduz o risco de

contaminao microbiana

Amido da maior parte das fontes gelatiniza atemperaturas superiores;

Fontes mais utilizadas B. lincheniformis e B. subtilis 60 a 85C

A. oryzae e A. niger 50C.


28/38

Beta-amilase Exoenzimas que hidrolisam ligaes -1,4 do amido

pelas extremidades no-redutoras;

Origem

Principalmente vegetal trigo, batata-doce, soja

Microbiana Bacillus polimeria;

Soja: melhor fonte comercial de -amilases devido a

baixa produo de -amilases.


29/38

Beta-amilase Sobre a amilose

90% maltose e 10% glicose e maltotriose;

Sobre amilopectina

Hidrlise incompleta: 50 a 60% de maltose

No so termoestveis, perdem sua atividade aps 30

minutos a 70C.


30/38

Alfa e Beta-amilaseFigura 6. Ao das enzimas

Fonte: http://www.hominilupulo.com.br/cervejas-caseiras/brassagem-avancada/


31/38

Glicoamilases ou Amiloglicosidase Exoenzimas que removem unidades de glicose nas

extremidades no-redutoras de amilose e amilopectina;

Produzidas por fungos:Aspergillus e Rhizopus;

Capazes de romper ligaes -1,4, -1,6 e -1,3

Mais afinidade por -1,4;

Em conjunto com -amilases convertem completamente

amido em glicose.


32/38

Glicoamilases ou Amiloglicosidase

Atividade tima pH= 4,0 a 5,0 50 a 60C;

Porm, em altas concentraes de glicose tendem a

sintetizar isomaltoses

Enzimas citadas no so capazes de hidrolisar

Indstria: perda no rendimento final.


33/38

Beta-glicanases -glicana

Polissacardeo com ligaes glicosdicas do tipo

Componente das paredes celulares dos cereais

Acar complexo no processado por leveduras

Podem causar problemas com turvamento e filtragem;

Origem de B. subtilis;

Hidrolizam as -glicanas do cereal produzidas durante a

maltagem;

Reduzem a viscosidade do mosto, o que facilita a filtrao.


34/38

Proteases Aminocidos livres, peptdeos, protenas semidegradadas Nutrientes das leveduras

Contribuem para a formao da espuma

Sabores e corpo especiais

Reteno da espuma;

Previne a turvao aps a pasteurizao

Turvao ocorre pela interao de compostos fenlicos epolipeptdios vindos do malte

Proteases hidrolisam os peptdeos e impedem que eles se

insolubilizem

Papana: baixa especificidade, bom preo, uso permitido.


35/38

Cerveja LightMalte no hidrolisa todo amido em acares fermentveis;

1/3 do amido convertido em dextrinas no fermentveis

As dextrinas so carboidratos, o que significa calorias

Enzimas so adicionadas para hidrolisarem as dextrinas em glicose;

A glicose quase completamente transformada em etanol e

gs carbnico

Possvel produzir uma cerveja com teor normal de lcool, mas com 1/3

a menos de calorias;

Interessante a diabticos e todos os consumidores de

cerveja que queiram manter a forma fsica.


36/38

Concluses Uso de enzimas pode ser muito til no processo cervejeiro;

Dependendo do estilo da cerveja, trabalharemos mais ou

menos com cada uma das enzimas responsveis pelasacarificao;

H uma grande variedade de fontes enzimticas;

Combinaes enzimticas podem ser

feitas para otimizar ainda mais os

processos enzimticos.


37/38

Dvidas


38/38

Referncias Bibliogrficas Koblitz, M.G.B. Bioqumica de Alimentos. Guanabara

Koogan. 2010. Cap 2 e 3.

Filho, W. G. V. Bebidas Alcolicas. Blucher. 2010. Cap 2.

Bon E. P. S.; Ferrara M. A.; Corvo M.L. Enzimas emBiotecnologia. Editora Intercincia. 2008. Cap 7.

Oetterer M. Tecnologia de Obteno da Cerveja. USP. 2010.

Arajo, T. M. Caracterizao bioqumico-molecular de

cepas de Saccharomyces cerevisiae isoladas de dornas de

fermentao de cachaa para produo de cervejas. UFOP.

2013.

Apresentação_Enzimas_Cerveja

Documents

Transcript of Apresentação_Enzimas_Cerveja