Fundamentos de Produção de Cerveja_Aula 01_Cevada
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Nível: Graduação
Professora Grace Ferreira Ghesti
FUNDAMENTOS DE PRODUÇÃO DE
CERVEJA
MALTEAÇÃO – PARTE 1
UnB - Universidade de BrasíliaInstituto de Química - Laboratório de CatáliseU n i v e r s i d a d e d e B r a s í l i a - I n s t i t u t o d e Q u í m i c a
UnB - Universidade de BrasíliaInstituto de Química - Laboratório de Catálise
A cevada (Hordeum vulgare) é uma gramínea cerealífera e
representa a quinta maior colheita e uma das principais fontes de
alimento para pessoas e animais.
No Brasil, a malteação é o principal uso econômico da cevada, já
que o país produz apenas 30% da demanda da indústria cervejeira.
1 CEVADA CERVEJEIRA
Aspectos
Gerais
- pertence à família das gramíneas (Hordeum
vulgare)
- tanto a cevada de primavera como a de inverno pode
ser de duas ou seis fileiras
- aptidão para malteação: cultivo de variedades
apropriadas facilidade modificação do
endosperma, malte com alto teor de extrato, alto
rendimento no campo
- cevada cervejeira de qualidade: cevada com espiga
pendente, de duas fileiras de primavera, alta pureza
varietal, casca fina, grãos bojudos
Estágios de crescimento do grão de cevada
Vista geral de uma planta de cevada
totalmente desenvolvida, porém não madura
Arranjo dos grãos na espiga da cevada, visto de cima
Por que a Cevada?
Principais razões para a escolha:
- Rica em amido: rendimento satisfatório
- Relação otimizada amido/proteína
- Cascas em quantidade suficiente para atuar como meio filtrante do
mosto
- Enzimas pré-formadas e que se formarão por meio dos processos
de malteação
Cevada
- Germe ou embrião . Centro de intervenções genéticas
. Folículo ou acrospira
. Radículas
- Endosperma . Corpo farinhoso
. Camada de aleurona
- Envelope
. Casca externa
. Pericarpo
. Testa
Composição da cevada
Amido
55-65%
Proteína 9,5-11,5%
Hemicelulose +
Gomas: ca 10%
Subst. Graxas:
2 –3 %
Subst. Minerais:
2,5–3,5 %
Celulose
3,5-7,0%
Amido: 55 a 65%
Polímero natural, de unidades monoméricas de glicose, constituído de:
- Amilose (20-25%), ligações glicosídicas -1,4 apenas
- Amilopectina (75-80%), ligações -1,4 e -1,6
Atenção:
a maior parcela de amido encontra-se enclausurado nas células de paredes rígidas do endosperma!
Amilose
Amilopectina
CARBOIDRATOS
Macromoléculas formadas por
milhares de unidades
monossacarídicas ligadas
entre si por ligações
glicosídicas. Os
polissacarídeos são
classificados como:
- homopolissacarídeos (contêm
apenas um tipo de unidade
monoméricaheteropolissacaríd
eos (contêm dois ou mais tipos
de unidades monoméricas,
como por exemplo o ácido
hilaurônico.
O amido é o
polissacarídeo de reserva da
célula vegetal. Formado por
moléculas de glicose ligadas
entre si através de numerosas
ligações e poucas ligações de
ramificação de cadeia. Sua
molécula é muito linear e forma
hélice em solução aquosa.
A ligação glicosídica é uma ligação covalente resultante da
reação de condensação entre uma molécula de um carboidrato
com um álcool, que pode ser outro carboidrato.
Especificamente, o que ocorre é combinação da hidroxila de um
carbono anomérico (carbono ligado ao oxigênio central e a uma
hidroxila livre) de um monossacarídeo ( grupo hemiacetal) com a
hidroxila de um álcool ou com a hidroxila de qualquer carbono
de outro monossacarídeo, produzindo água. As valências livres
de ambas as moléculas se unem produzindo a ligação glicosídica
(-O-).
Proteínas: 9,5-11,5%
Ocorrências:
- Paredes celulares (proteína histolítica)
- Camada de aleurona (proteína glutinosa)
- Subcamada de aleurona (proteína de reserva)
Cerca de 60% da proteína total permanece insolúvel, após malteação e mosturação.
Proteínas: 9,5-11,5%
Os 40% restantes, são produtos de desdobramento ou solubilização enzimática das proteínas de reserva.
Influências na cerveja:
- Alto PM (peso molecular): corpo, espuma e estabilidade coloidal
- Médio PM: ressência e retenção de CO2
- Baixo PM: nutrição para a levedura (paladar e aroma da cerveja)
As proteínas são as moléculas orgânicas bastante abundantes nas células. São
encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob
todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de
proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a
maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.
Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por
aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação
peptídica é a união do grupo amino (-NH2 ) de um aminoácido
com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da
formação de uma amida.
Hemicelulose e gomas: ca. de 10%
A parede celular é constituída de um complexo proteína-hemicelulose-goma, que lhe confere rigidez.
No processo de malteação, ocorrerá a transformação enzimática da hemicelulose (hemicelulase) em gomas solúveis (glucanas, xilanas e arabanas), liberando o amido no corpo farinhoso.
Subst. Graxas/ lipídios: 2-3%
São insolúveis no seu estado natural, devendo-se, no
entanto, evitar a todo custo sua oxidação por via
química ou enzimática, cujos produtos são danosos
à qualidade da cerveja.
Lipídios:
São biomoléculas compostas por carbono (C), hidrogênio (H) e
oxigênio (O), fisicamente caracterizadas por serem insolúveis em
água, e solúveis em solventes orgânicos. A família de compostos
designados por lipídios é muito vasta, porém suas características
são semelhantes.
Subst. minerais: 2,5-3,5%
Exercem forte ação tamponante na elaboração do
mosto , devido sobretudo à presença de importante
quantidade de fosfatos
(regulagem de pH).
Celulose: 3,5-7,0%
É o principal constituinte dos tecidos do envelope (cascas). As cascas, que exercerão ação filtrante do mosto, contém ainda muitos sais minerais e um importante teor em polifenóis.
Os polifenóis da cevada / malte delegam à cerveja um paladar amargo desagradável, reagem com proteínas causando turvação e aumentam a cor da cerveja de forma indesejável.
A celulose é o carboidrato mais abundante da natureza. Possui função
estrutural na célula vegetal, como um componente importante da
parede celular. Semelhante ao amido e ao glicogênio em sua
composição, a celulose também é um polímero de glicose. A sua
ligação glicosídica confere à molécula uma estrutura espacial muito
linear, que forma fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser
humano.
FIM DA 1ª AULA
Aspectos
Gerais
- matérias primas para a elaboração de cerveja:
água, carboidratos transformados, cereais não
malteados, fermento e lúpulo
- pressuposto para a elaboração de cerveja de
qualidade:
- conhecimento das características das substâncias
constituintes da cevada cervejeira/trigo
- qualidade da matéria prima tem influência
decisiva na qualidade do produto final cerveja
Elaboração de Malte de Cevada Cervejeira
Malteação Definição: processo de germinação de cereais, o qual
é executado num curto período de tempo, realizado em
instalações apropriadas e cujo processo é conduzido
pelo homem
Objetivo: - ativação e formação enzimática
- transformações (solubilização) das
substâncias de reserva do grão de
cevada
- formação de substâncias corantes e aromatizantes
(melanoidinas)
- A extensão das transformações das substâncias de
reserva durante a malteação é denominada modificação, a
qual é conduzida mediante o controle dos fatores que
influenciam o desenvolvimento embrionário, sendo:
- umidade
- temperatura
- relação O2/CO2 (ar de processo novo/retorno)
- tempo
- substâncias ativadoras e retardadoras
Processo de malteação deverá ser conduzido visando
atender as necessidades das cervejarias:
- do amido resultam determinados produtos
metabólicos que são
transformadas em álcool e gás carbônico
- das proteínas resultam produtos de
decomposição importantes para o
fermento
- formação de substâncias corantes e
aromatizantes
A malteação está dividida em duas fases:
- fase biológica – existe plena atividade vital do embrião, isto é,
ocorre a respiração, o desenvolvimento da radícula e acrospira,
mudanças anatômicas e a liberação e formação enzimática;
- fase química – a respiração e crescimento dos órgãos não são
essenciais, mas sim é importante a ação enzimática, que resulta
nas transformações do corpo farinhoso e reações químicas que
formam substâncias responsáveis pela cor, sabor e aroma do
malte.
Fluxograma Simplificado da Malteação
Etapas da Malteação
da Cevada
Etapas da Malteaçãoda Cevada
Recepção da Cevada:
- amostragem e análise para certificação da qualidade da cevada
- recebimento da cevada do produtor, armazenador, exportador
Acondicionamento da Cevada para o Armazenamento e Malteação:
- Pré-limpeza: remoção de matérias estranhas e impurezas indesejáveis
prejudicarão o armazenamento da cevada (pó, palha, grãos chochos,
pedras, etc.)
- Secagem:
- redução do teor de umidade para assegurar a preservação do
poder germinativo durante um período longo de armazenamento
- redução do período de dormência do grão de cevada
- Armazenamento:
- redução da dormência
- preservação do poder germinativo
- manutenção da massa de grãos num ambiente frio, seco e
ventilado para prevenir degradação por microorganismos e insetos
- Limpeza posterior e classificação:
- retirada de meio grãos
- segregação dos grãos em três frações de diferentes espessuras
Malteação:
- Maceração: lavagem e hidratação dos grãos sob condições aeróbias
(suprimento de oxigênio durante os períodos úmidos e secos)
- Germinação: formação e ativação enzimática, modificação do corpo farinhoso
através da utilização dos parâmetros de germinação Objetivo da germinação:
estimular o desenvolvimento e crescimento do embrião para alcançar a requerida
modificação no grão e o desenvolvimento enzimático
- Secagem malte verde: redução do teor de umidade para:
- interromper a germinação
- permitir o armazenamento e transporte do malte
- remover aromas indesejáveis
- formação de cor e aroma desejável
- secagem das radículas para permitir a sua retirada
Degerminação: separação das radículas e cascas desprendidas dos grãos de
malte
Armazenamento do Malte: manutenção da umidade e pousio técnico
Diagrama de Fluxo do Processo de Malteação