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FACULADES OSWALDO CRUZ
CURSO DE ENGENHARIA QUMICA
CAIAN MOURA MARTINS
JOO MARCELO CABRAL MENDES
MARCEL HENRIQUE DE FIGUEIREDO
PROCESSO PRODUTIVO DAS CERVEJARIAS
SO PAULO2011
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CAIAN MOURA MARTINS
JOO MARCELO CABRAL MENDES
MARCEL HENRIQUE DE FIGUEIREDO
PROCESSO PRODUTIVO DAS CERVEJARIAS
Monografia apresentada s FaculdadesOswaldo Cruz como parte dos requisitosexigidos para a concluso do Curso de
Engenharia Qumica
Orientador: Esp. Germano Ribeiro
SO PAULO
2011
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Martins, Caian Moura
M341p Processo Produtivo das Cervejarias. / Caian Moura Martins.
So Paulo, 2011.
40f.
Monografia apresentada a Escola Superior de Qumica, Faculdades
Oswaldo Cruz, como parte dos requisitos exigidos para a Concluso doCurso de Graduao em Engenharia Qumica.
Orientador: Germano Ribeiro
1. Cerveja 2. Cervejaria 3. Fermentao 4. Malte 5. Maltaria I.
Mendes, Joo Marcelo Cabral II. Figueiredo, Marcel Henrique de III.
Ribeiro, Germano (orientador) V. Ttulo.
660 CDD
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Dedicamos este trabalho aos
patrocinadores de nossa jornada de
estudos, nossos pais, e aos amigos que
fizemos durante todos estes anos na
Faculdade.
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AGRADECIMENTOS
Agradecemos aos nossos pais e famlia que nos guiaram at aqui, sempre
acreditando e apoiando nos momentos difceis
Ao nosso professor Esp. Germano Ribeiro, pela orientao sensata e pelo
incentivo com que conduziu este trabalho e, principalmente, pela amizade e apoio
constante.
Ao nosso amigo Jayr Farias, pela ajuda na pesquisa e elaborao deste trabalho.
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Para voc que est chegando agora,
criticando o que est feito, deveria estar
aqui na hora de fazer. No sejas um
especialista em usar a crtica ao que est
feito como pretexto para nada fazer.
Abraham Lincoln
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RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo efetuar um estudo a respeito dosprincipais mtodos de produo utilizados em cervejarias, atendando,principalmente a indstria nacional de cerveja, com enfoque no processoprodutivo, ingredientes e materiais utilizados na fabricao industrial da cerveja.Sero abordadas as principais etapas do processo, desde a maltaria, onde ocorrea preparao das matrias-primas, passando pela brassagem, onde se d o incioda fermentao do mosto que, de acordo com o tipo de fermentao e suadurao produz diferentes e especficos tipos de cerveja, que ento enviada aoprocesso de maturao onde o produto purificado antes de ser enviado afiltragem e posterior envase, o qual se da em diversos tipos de embalagem, cadauma com suas particularidades e processos os quais devem ser atentados antesde poderem ser utilizados para armazenar o produto final. Ser evidenciado que a
qualidade da gua de suma importncia e tem implicao direta na qualidadefinal da cerveja e quais so os cuidados tomados pela cervejaria para otratamento de seus efluentes gasosos, lquidos ou slidos, antes de seremeliminados reaproveitados ou at mesmo vendidos para outros ramos da indstriacomo no caso do bagao de malte vendido como insumo de rao animal sindstrias de criao, devido ao seu alto valor nutricional.
Palavras-chave: Cerveja. Cervejaria. Fermentao. Malte. Maltaria.
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ABSTRACT
This work has the objective of study the most relevant methods of beer productionin breweries, mainly regarding the national beer industry, with emphasis in theproductive process and raw materials applied to the beer production. It is going toaddress all main phases of the production chain, since the Malt House, where theraw materials are prepared, followed by the brewing process, in which the must isproperly prepared in order to start the fermentation process, in which dependingon the duration and fermentation type will produce deferent beers, and then, afterthat, the purification of this fermented product in the maturation process is made inorder to assure that all non desired impurities were removed, and, following in theproduction chain, the filtration process takes place to assure the purity of finalproduct, that will be sent to the bottling process, which is made in various kinds ofcontainers, each one with particular cares that must be carefully made before it
can stock the final product. This work also emphasizes that the water quality isextremely important and is in direct connection with the quality of the final product.Also is addressed what are the main precautions that must be followed by thebrewery in the treatment of its industrial effluents in the gaseous, liquid and solidstates before being eliminated, reutilized or even sold to other fields of industry,i.e. of the malt bagasse which is sold to the animal husbandry industry as rationdue to its high nutritional value.
Keywords: Beer. Malt. Brewery. Fermentation. Malt House.
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SUMRIO
1 INTRODUO .................................................................................................. 08
2 HISTRICO ...................................................................................................... 10
3 MERCADO ........................................................................................................ 143.1 TIPOS DE CERVEJA ..................................................................................... 143.2 PRODUO DE CERVEJA NO MUNDO ...................................................... 153.3 PRINCIPAIS PRODUTORES NO BRASIL ..................................................... 16
4 PROCESSO PRODUTIVO ................................................................................ 17
4.1 MALTARIA ...................................................................................................... 194.2 BRASSAGEM ................................................................................................. 194.3 FERMENTAO ............................................................................................ 224.4 MATURAO ................................................................................................ 234.5 FILTRAO ................................................................................................... 244.6 CARBONATAO ......................................................................................... 264.7 PASTEURIZAO E ENVASE ...................................................................... 26
5 OPERAES AUXILIARES ............................................................................. 315.1 SISTEMA DE LIMPEZA .................................................................................. 315.2 TRATAMENTO DOS FLUIDOS RESIDUAIS .................................................. 32
5.3 TRATAMENTO DOS RESDUOS SLIDOS ................................................. 36
6 CONCLUSO ................................................................................................... 39
REFERNCIAS .................................................................................................... 40
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1 INTRODUO
A cerveja uma bebida de ampla difuso e intenso consumo, sendo
conhecida desde remota antiguidade em diversos pases do mundo, principalmentenos Estados Unidos, Alemanha e a China. Tem como principal mercado consumidor
a Europa, sendo que a Alemanha e a Dinamarca possuem o maior consumo per
capto em litros por ano.
H 2800 a.C., os babilnios j fabricavam vrios tipos de cervejas. Diversos
documentos antigos relatam histrias e lendas ligadas a cerveja dos povos hititas,
armnios, gregos, egpcios e outros. Em vrias regies era utilizada na alimentao
diria da populao como importante fonte de nutrientes.
A cerveja chegou ao Brasil em 1808, trazida por Dom Joo VI. At o sculo
XIX ela era importada e foi privilgio dos nobres. Hoje o Brasil o quarto produtor
mundial, com um consumo per capto anual de 50 litros.
Este produto apresenta a vantagem de levar menos lcool que outras
bebidas, sendo este um tero daquele do vinho e um dcimo do teor do usque.
A cerveja aumenta o apetite e induz a produo de cidos gstricos, que
facilitam a digesto. rica em vitaminas do grupo B, especialmente riboflavina,
piridoxina e cido flico, que garantem o bom funcionamento dos msculos.
O consumo moderado tem um efeito estimulante sobre as funes digestivas,
melhorando a funo heptica e a funo intestinal, exerce um efeito calmante sobre
o sistema nervoso, estimula o metabolismo e pode ter uma ao benfica sobre as
pessoas sujeitas a doenas de pele. So igualmente conhecidos os seus efeitosdiurticos.
A fabricao de cerveja passou de ser uma atividade artesanal e converteu-
se em um ramo economicamente muito importante dentro da microbiologia industrial.
Depois da legislao sobre pureza, que entrou em vigor em 1516 (Baviera -
Alemanha), a cerveja s pode ser fabricada a partir de malte, cereais, lpulo, gua
pura e leveduras. Como as leveduras da cerveja no transformam o amido em
acar e portanto no podem levar a cabo a fermentao, primeiro tem quetransformar o amido dos gros de cereal submetendo-os a macerao, germinao
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e tostado em malte rico em acar, a partir do qual se obter, por macerao e
coco em gua o mosto de cerveja estril. Este fermentar dando cerveja por
adio de lpulo, resfriamento e inoculao com as leveduras da cerveja.
Baseado na importncia da cerveja, tanto econmica quanto nutricional, o
objetivo deste trabalho realizar uma reviso bibliogrfica com o intuito de conhecer
o mtodo de obteno que mais utilizado nos dias de hoje.
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2 HISTRICO
As bebidas alcolicas produzidas a partir da fermentao de cereais e outras
plantas eram conhecidas em diversas partes do mundo. Porm, a origem dasprimeiras bebidas alcolicas incerta. Provavelmente tenham sido feitas a partir da
cevada, tmaras, uvas ou mel, sendo a cerveja uma das bebidas alcolicas mais
antigas do mundo. Em algumas regies da frica, produziam-se bebidas a partir de
gramneas nativas como o sorgo e o milheto. Os chineses dominavam um processo
de fabricao mais avanado do que o egpcio e produziam uma cerveja base do
arroz. A civilizao asteca, que floresceu onde hoje o Mxico, e os prprios ndios
que viviam nas matas que viriam a se tornar o Brasil tinham suas bebidasfermentadas. Mas, foram os gauleses os primeiros a fabric-la com malte, isto ,
cevada germinada.
H evidncias de que a prtica da cervejaria originou-se na regio da
Mesopotmia onde, como no Egito, a cevada cresce em estado selvagem. No Egito,
a cerveja ganhou status de bebida nacional, at com propriedades curativas,
especialmente contra picadas de escorpio. Consta que os egpcios gostavam tanto
da bebida que seus mortos eram enterrados com algumas jarras cheias de cerveja.
Tem-se que a cerveja feita de cevada maltada j era fabricada na Mesopotmia em
6000 a.C.
Documentos histricos mostram que em 2100 a.C. os sumrios, um dos
povos civilizados mais antigos, alegravam-se com uma bebida fermentada, obtida de
cereais. Na Sumria, cerca de 40% da produo dos cereais destinavam-se s
cervejarias chamadas "casas de cerveja", mantida por mulheres.
A cerveja to antiga quanto o po, pois era obtida a partir da fermentao
de cereais como cevada e trigo. Era produzida por padeiros devido natureza da
matria-prima utilizada: gros de cereais e leveduras. A cevada era deixada de
molho at germinar e, ento, moda grosseiramente moldada em bolos aos quais se
adicionava a levedura. Os bolos, aps parcialmente assados e desfeitos, eram
colocados em jarras com gua e deixados fermentar. Esta cerveja rstica ainda
fabricada no Egito com o nome de Bouza.
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O lpulo, assim como outras ervas aromticas, tais como zimbro, hortel e a
losna, podia ser adicionado cerveja para corrigir as diferenas observadas no
sabor e na prpria preservao da cerveja. Com a introduo do lpulo, a arte da
cerveja...
J 15 sculos antes, um fragmento de cermica mesopotmica, escrito em
sumrico-acadiano de 5000 a.C., dizia que fabricar cerveja era uma profisso bem
estabelecida e muito respeitada. Os gregos aprenderam a tcnica da cervejaria com
os egpcios e tambm usavam lpulo. Os romanos aprenderam com os gregos e a
introduziram na Glia e Espanha sem, contudo, usarem lpulo at o sculo VIII.
Os chineses foram os primeiros a preparar bebidas do tipo cerveja obtida de
gros de cereais. A "Samshu", fabricada a partir dos gros de arroz, e a "Kin" j
eram produzidas cerca de 2300 a.C. Em 500 a.C. e no perodo subseqente, gregos
e romanos davam preferncia ao vinho. A cerveja passou ento a ser a bebida das
classes menos favorecidas, muito apreciada em regies sob domnio romano,
principalmente pelos germanos e gauleses. Foi nessa poca que as palavras
cervisia ou cerevisia passaram a ser utilizadas pelos romanos, em homenagem a
Ceres, deusa da agricultura e da fertilidade. Voc sabia que professor Paul Haupt,
da universidade de Virgnia, em 1926 d.C., traduzindo uma tbua cuneiforme assria
encontrada nas runas de Nnive, afirmou que parte do carregamento da "Arca de
No" era cerveja?
Na Antiguidade o que caracterizava o processo de fabricao era a
experincia e a tradio, a partir do sculo XIX, o fabrico da cerveja dominado pela
cincia e pela tcnica. At o evento de Louis Pasteur, a fermentao do mosto eranatural o que, normalmente, trazia prejuzos aos fabricantes. O notvel cientista
francs convenceu os produtores a utilizarem culturas selecionadas de leveduras
para fermentao do mosto, para manter uma padronizao na qualidade da cerveja
e impedir a formao de fermentao actica. Pasteur descobriu que eram os
microorganismos os responsveis pela deteriorao do mosto e que poderiam estar
no ar, na gua e nos aparelhos, sendo estranhos ao processo. Graas a esse
princpio fundamental, limpeza e higiene tornaram-se os mais altos mandamentos da
cervejaria. O nome de Louis Pasteur lembrado atravs do termo "pasteurizao",
mtodo pelo qual os microorganismos so inativados atravs do calor.
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Outros dois grandes nomes esto ligados ao desenvolvimento da fabricao
da cerveja. Emil Christian Hansen e Carl Von Linde. O primeiro, em funo do
desenvolvimento do microscpio, descobriu tambm clulas de levedura de baixa
fermentao, pois antes eram somente conhecidas leveduras de alta fermentao.
Ele isolou a clula, que foi multiplicada sob cultura pura. Como a levedura influencia
fundamentalmente o sabor, esta descoberta permitiu a constncia do sabor e
qualidade. Carl Von Linde desenvolveu, atravs da compresso, a Teoria da
Gerao de Frio Artificial com sua mquina frigorfica a base de amnia. Com isso, a
produo de cerveja pode, desde ento, ser feita em qualquer poca do ano, sendo
possvel controlar os processos de fermentao de forma cientfica exata pelo
entendimento da atividade dos microorganismos e reconhecimento de que diversasleveduras, por exemplo, atuam diferentemente e de que as condies do meio
afetam de maneira bsica a ao de uma mesma cepa.
Com a evoluo da tcnica industrial, as cervejarias passaram da fase
emprica para a cientfica . O "Mestre Cervejeiro" conta com todos os recursos
tcnicos e sanitrios para a elaborao de um produto tecnicamente perfeito. Um
cervejeiro moderno deve ser um engenheiro, qumico ou bacteriologista.
No Brasil, o hbito de tomar cerveja foi trazido por D. Joo VI, no inicio do
sculo XIX, durante a permanncia da famlia real portuguesa em territrio brasileiro.
Nessa poca a cerveja consumida era importada de pases europeus. Mais tarde em
1888, foi fundada na cidade do Rio de Janeiro a Manufatura da cerveja Brahma
Villigier e Cia. E poucos anos depois, em 1891 na cidade de So Paulo, a
Companhia Antrtica Paulista. Passados mais de 100 anos, essas duas cervejarias
fundiram-se no ano de 2000, para dar origem a AMBEV, a maior empresa cervejeirado Brasil. No ano de 2004, a AMBEV anunciou sua fuso com a cervejaria belga
InterBrew, resultando na Inbev, o maior grupo cervejeiro do mundo, atuando em 32
pases e suas principais marcas so Brahma, Stela Artois e Becks (VENTURINI
FILHO, 2005).
De acordo com a legislao brasileira, cerveja a bebida obtida pela
fermentao alcolica do mosto cervejeiro oriundo do malte de cevada e gua
potvel, por ao da levedura, com adio do lpulo. (ANVISA).
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No ano de 2008 foi anunciada uma nova fuso com a gigante americana
AnheuserBush, tornando-se a empresa uma lder absoluta mundial no setor
cervejeiro, com a produo anual de 34,4 bilhes de litros, contra somente 13,3
bilhes da sul-africana SABMiller, segunda colocada (AMBEV).
Embora o processo cervejeiro seja conhecido h milhares de anos, novas
tecnologias tm sido desenvolvidas e aplicadas na obteno do produto. Algumas
cervejeiras, visando o aumento da produtividade juntamente com uma menor
necessidade de investimentos na capacidade produtiva, vm optando pelo aumento
do extrato inicial de fermentao, processo que conhecido como de alta
concentrao (high gravity) (VENTURINI FILHO,2005).
Pesquisas realizadas nas ltimas dcadas encontraram solues para muitos
problemas do processo cervejeiro. Como conseqncia, modernas cervejarias so
hoje estruturas com mtodos e processos utilizando novos equipamentos
especialmente idealizados. Processos de fermentao contnua, manipulao
gentica da cevada e da levedura, alm do emprego de elevadas concentraes
iniciais de aucares, esto hoje entre as vrias modificaes que ocorrem na
produo e elaborao da cerveja. Alguns critrios impulsionaram estas mudanastecnolgicas na indstria cervejeira: Reduo de custo, melhoria na qualidade,
manuteno das propriedades benficas ao produto e melhorias nas oportunidades
de vendas. Porm, atualmente so diversos tipos de cerveja encontrados no
mercado consumidor, diferindo no somente em sua etapa de processamento, como
em equipamentos e processos tecnolgicos empregados, mas tambm diferindo em
sua composio e qualidade de matria-prima utilizada na produo (VENTURINI
FILHO, 2005).
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3 MERCADO
As cervejas so classificadas pelo teor de lcool e extrato, pelo malte ou de
acordo com o tipo de fermentao. As cervejas de alta fermentao so aquelas
cujas leveduras flutuam durante o processo, em temperatura de 20C a 25C. Aps
fermentar o mosto, geram um produto de cor cobre-avermelhada, de sabor forte,
ligeiramente cido e com teor alcolico entre 4% e 8% (cervjas alems, por
exemplo).
A maior parte das cervejas so de baixa fermentao, ou seja, quando
expostas a temperaturas entre 9C e 14C, o levedo fica depositado no fundo do
tanque. Os tipos mais conhecidos de lager so as Pilsener, Munchener, Vienna,
Dortmund, Einbeck, Bock, Export e Munich - a maioria delas um tributo s cidades
de onde vieram as frmulas. (PALMER, 2009)
3.1 TIPOS DE CERVEJA
Larger: As lagers so, provavelmente, o tipo mais comum de cerveja
consumida. Elas so originrias da Europa Central (provavelmente da atualAlemanha), tirando seu nome da palavra germnica lagern ("armazenar"). De baixa
fermentao, so tradicionalmente armazenadas em baixa temperatura por semanas
ou meses, clareando, amadurecendo e ganhando maior quantidade de dixido de
carbono. Atualmente, com o aperfeioamento do controle de fermentao, muitas
cervejarias de lagers usam perodos consideravelmente menores para
armazenamento a frio (de 1 a 3 semanas).
Embora existam muitos estilos de lagers, a maioria delas clara na cor,com alto teor de gs carbnico, de sabor moderadamente amargo e contedo
alcolico entre 3-6% por amostra. Os estilos de lager incluem: Bock, Heineken,
Doppelbock, Eisbock, Munchner Helles, Munchner Dunkel, Maibock, Dry Beer,
Export, Mrzen (feita somente para a Oktoberfest bvara), Pilsener e Schwarzbier
(cerveja preta). Em uma pilsen a gua deve ter baixos teores minerais o que
favorvel para cervejas de alta fermentao.
Ales: Cervejas de fermentao alta, especialmente populares na Gr-
Bretanha e Irlanda, incluindo as mild(meio-amargas), bitter(amargas), pale ale(ale
http://pt.wikipedia.org/wiki/Europahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanhahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanhahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Europa7/31/2019 Processo Produtivo Das Cervejarias 2011
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clara), porter(cerveja escura muito apreciada por estivadores) e stout(cerveja preta
forte). As cervejas de fermentao alta tendem a ser mais saborosas, incluindo uma
variedade de sabores de cereais e steres produzidos durante a fermentao que
lhe conferem aroma frutado; so tambm de baixo teor de gs carbnico,
fermentadas e servidas idealmente numa temperatura mais elevada do que as
lagers. Diferenas de estilo entre cervejas de fermentao alta so muito maiores do
que aquelas encontradas entre as cervejas de baixa fermentao e muitos estilos
so difceis de categorizar. A cerveja comum da Califrnia, por exemplo, produzida
usando o fermento para lagers em temperaturas para ales. As cervejas base de
trigo so geralmente produzidas usando um fermento para ales e ento
armazenadas, com um fermento para lagers. A cerveja belga Lambic produzidacom fermentos selvagens e bactrias, nativos da regio do vale do rio Zenne
(Pajottenland), perto de Bruxelas. Ale verdadeira um termo para as cervejas
produzidas usando mtodos tradicionais e sem pasteurizao. O teor de clcio
acaba sendo bastante elevado e muito favorvel para as cervejas de alta
fermentao.
3.2 PRODUO DE CERVEJA NO MUNDO
A produo de cerveja no mundo dividida, principalmente, entre os
continentes: Asiatico, Europeu e as Amricas do Norte e do Sul, respectivamente, os
4 continentes somados representam quase 95% da produo mundial de cerveja,
com destaque especial para sia e a Europa, que em 2009, sozinhos produziram
aproximadamente 30% do volume total de cerveja mundial cada. Segue abaixo um
grfico mostrando a produo nos diferentes continentes no ano de 2009.
(BEVERAGE MARKETING)
Na Figura 1 pode ser observado o grfico com os dados acerca da produo
de Cerveja no Mundo em 2009.
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Figura 1: Grfico de produo mundial de cerveja.Fonte: Beverage Marketing
3.3 PRINCIPAIS PRODUTORES NO BRASIL
O Brasil o quarto maior mercado de cervejas do mundo, tendo produzidoacima de 10 bilhes de litros em 2009 e apresentado um consumo anual per capita
de 53,3 litros, aproximadamente. O mercado brasileiro de cervejas dominado pelas
4 grandes fbricas, que juntas detm 98% da produo de cerveja em territrio
nacional. AMBEV, Grupo Schincariol, Cervejaria Petrpolis e Femsa, so as
empresas que dominam o mercado, e disponibilizam basicamente cervejas do tipo
Light Pilsener. Os outros 2% so representados pelas cervejas artesanais, que
produzem os mais variados tipos de cerveja. (BRASIL BRAU)
Baseado nestes dados, pode-se observar que a AMBEV, detentora das
marcas: Skol, Antartica Brahma, Stella Artois, Liber, Caracu e Quilmes, representou
70% da produo nacional de cerveja, seguida pelo Grupo Schincariol, que detm
as marcas: Nova Schin, Glacial, Primus e Devassa, o qual representou 11,8% em
seguida no ranking, aparece a Cervejaria Petrpolis fabricante das marcas: Itaipava,
Crystal e Petra, que representou 9,5% do total produzido, e por ltimo, entre as
grandes marcas, a Femsa produtora das marcas: Kaiser, Summer, Draft, Bavaria,
Xingu, Sol e Heineken somam 7,6% do total. (NIELSEN, 2009)
32,90%
30,60%
19%
11,10%5,20%
1,20%
Produao de Cerveja no Mundo em 2009
Asia
Europa
Amrica do Norte
Amrica do Sul
Africa
Australia/Oceania
http://pt.wikipedia.org/wiki/AmBevhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Schincariolhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cervejaria_Petr%C3%B3polishttp://pt.wikipedia.org/wiki/Heinekenhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Heinekenhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cervejaria_Petr%C3%B3polishttp://pt.wikipedia.org/wiki/Schincariolhttp://pt.wikipedia.org/wiki/AmBev7/31/2019 Processo Produtivo Das Cervejarias 2011
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4 PROCESSO PRODUTIVO
O processo produtivo da cerveja, consiste em diversas etapas, as quais sero
descritas. Na Figura 2 possivel observar o fluxograma do processo produtivo dacerveja.
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Figura 2: Fluxograma do processo produtivo da cerveja.Fonte: Alfa Laval
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4.1 MALTARIA
O malte obtido a partir da fermentao da cevada, que consiste na
converso de aucares presentes nos gros da cevada, que obtido em instalaes
dedicadas a este propsito, conhecidas como maltarias, que podem ou no ser
anexas s empresas cervejeiras. As principais etapas de obteno do malte so a
limpeza e seleo de gros, umidificao, germinao e secagem do malte.
Ao receber a cevada granel da lavoura, os gros so submetidos a um processo
de limpeza para separao de palha, pedras, pequenos torres e pedaos de
madeira. Em seguida, os gros de cevada so selecionados, de acordo com seu
tamanho em trs ou quatro graduaes, de modo a obter um malte homogneo.Uma vez selecionados, os gros so periodicamente enviados aos tanques de
umidificao. Nestes tanques, a cevada recebe gua at que os gros atinjam um
teor de umidade de 45% em relao ao seu peso, e sob condies controladas de
temperatura e teor de oxignio. Neste ambiente, os gros de cevada saem de seu
estado de latncia, e incham devido absoro de gua iniciando o processo de
germinao da semente. Aps a iniciao da germinao, os gros so levados
para estufas de modo a manter-los em condies controladas de temperatura eumidade at brotarem as pequenas formaes embrionrias da futura raiz da planta,
levando cerca de 5 a 8 dias.
Aps esse perodo os gros so enviados para peneiras onde o excesso de
gua retirado e, por fim, levados a fornos de secagem, onde interrompe-se o
processo de germinao pela ao de calor de vapor injetado a uma temperatura de
45 a 50 C. Posteriormente, ainda nos fornos de secagem a temperaturas que
variam de 80 a 120C, os gros so submetidos caramelizao transformando-os no malte, que possui umidade remanescente em torno de 4 ou 5%.
Em certos tipos de processo, o malte ainda torrado, num processo geralmente
terceirizado, semelhante torrefao do caf.
Aps a obteno do malte, de acordo com o processo descrito anteriormente a
cervejaria d inicio ao processo de produo da cerveja propriamente dito.
4.2 BRASSAGEM
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A brassagem o processo de obteno do mosto (lquido a ser fermentado)
pela qual consiste em cozinhar o malte com os devidos cuidados, em etapas de
preparo como: moagem do malte, macerao, separao do mosto e sua filtrao,
clarificao e o resfriamento. A soluo livre de impurezas e rica em acares
resultante deste processo ento enviada para a fermentao. Na Figura 3 pode-se
observar a disposio dos tanques da estao de brassagem.
Figura 3: disposio dos tanques da estao de brassagemFonte: Ambev (2011)
Esta etapa do processo tem incio com a moagem do malte, que consiste em
submeter o malte ao de moinhos de martelo ou de rolo, com a finalidade deromper a casca dos gros e expor seu contedo. , portanto, um processo fsico
que proporciona acesso ao amido do gro maltado. Nesta fase, aspiradores captam
o p gerado pelo atrito entre as sementes, enviando o fluxo para um filtro de
mangas.
A preparao fsica dos gros obtidos pela moagem permite a
disponibilizao das protenas e do amido presente no interior dos gros de malte,
no entanto, apenas uma pequena parte destas substncias solvel em gua, o quetorna necessrio uma preparao qumica do malte, denominada de macerao.
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A macerao um processo desenvolvido em via mida, onde os gros de
malte modos so misturados gua aquecida (em geral em torno de 65 C) de
modo a ativar a ao de enzimas presentes nos gros. Estas enzimas promovem a
quebra de substncias complexas e insolveis em outras menores, mais simples e
solveis em gua. Assim, as protenas so convertidas em peptdeos e outros
complexos orgnicos nitrogenados, e posteriormente em aminocidos. Os amidos
so quebrados em molculas de glicose, maltose e dextrinas, assimilveis pelas
leveduras que realizaro a fermentao posteriormente. (VENTURINI FILHO, 2005).
Deve-se ressaltar que em funo de parmetros como sabor, cor, aspecto ou
mesmo custo, muitas vezes, utiliza-se outra fonte de acar alm do malte de
cevada: o chamado adjunto (ou gritz). Os adjuntos mais comuns so os de milho,
arroz e trigo, e diferenciam-se da cevada por no serem maltados, portanto, no
possuem enzimas.
Assim, para promover sua macerao, o adjunto deve ser aquecido em
caldeira prpria e posteriormente misturado ao malte em macerao para que as
enzimas deste ajam sobre o amido do adjunto.
Do ponto de vista operacional o que se faz nas empresas realizar a
macerao do malte na caldeira de mostura, aquecendo a gua at 65C, enquanto
o adjunto misturado gua na temperatura de 120C na caldeira de caldas. Aps
cerca de uma hora, adiciona-se o contedo desta outra caldeira a caldeira de
mostura, dando origem ao mosto (soluo de acares oriundos da sacarificao do
amido presente no malte e no adjunto) por ao das enzimas do malte.
Aps o preparo do mosto, este resfriado de 80-100C at cerca de 75-78C
em um trocador de calor, e ento filtrado para remoo do resduo dos gros de
malte e adjunto. Esta filtrao realizada por meio de peneiras que utilizam como
elementos filtrantes as prprias cascas do malte presentes no mosto, e a parte
slida retida denominada bagao de malte ou dreche.
O mosto, agora, aquecido na caldeira de fervura at a ebulio (100C) por
um perodo de 60 a 90 minutos para que se obtenha sua estabilizao. Esse
processo inativa as enzimas, coagula e precipita as protenas, concentra e esterilizao mosto. nesta fase que se adicionam aditivos, tais como: lpulo, caramelo,
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acar, mel, extratos vegetais, etc. que desenvolvero as caractersticas
organolpticas tpicas de cada tipo e marca de cerveja,
A presena de partculas no mosto, oriundas de protenas coaguladas,resduos remanescentes de bagao ou de outras fontes, podem comprometer a
qualidade da fermentao, dando origem a steres e lcoois de maior cadeia
molecular ou outras substncias indesejveis. Desta forma, embora o teor de
partculas seja funo do tipo de cerveja a ser produzida, torna-se imprescindvel
efetuar a clarificao do mosto antes da fermentao.
A forma mais difundida de realizar a clarificao submeter o mosto a um
processo de decantao hidrodinmica, realizado em um equipamento denominadowhirlpool, o qual consiste de um tanque circular onde o mosto entra tangencialmente
em alta velocidade, separando as protenas e outras partculas por efeito centrfugo.
O resduo slido retirado nesta etapa do processo denominado trub grosso.
Aps ser clarificado, o mosto resfriado em um trocador de calor at uma
temperatura entre 6 e 12C, dependendo do tipo de levedo a ser utilizado para a
fermentao, e ento aerado com ar estril.
4.3 FERMENTAO
Uma vez preparado o mosto, clarificado e resfriado, pode-se dar incio a
fermentao, processo central da indstria cervejeira.
A fermentao do mosto dividida em duas etapas: uma primeira etapa,
denominada aerbia onde as leveduras se reproduzem, aumentando de quantidade
(2 a 6 vezes). Em seguida, inicia-se a fase anaerbia, onde as leveduras realizam afermentao propriamente dita, convertendo os acares presentes no mosto em
CO2 e lcool.
O processo de fermentao dura de 6 a 9 dias, ao final dos quais obtm-se,
alm do mosto fermentado, uma grande quantidade de CO2, que aps ser purificado
enviado para a etapa de carbonatao da cerveja.
De modo a garantir um bom andamento ao processo de fermentao, necessrio que a temperatura se mantenha constante, em valores entre 8 e 15C
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dependendo de vrios fatores. Para isso no entanto, necessrio que as dornas de
fermentao sejam resfriadas, uma vez que a fermentao um processo
exotrmico, ou seja, que gera calor.(PALMER, 2009)
O etanol produzido vai-se acumulando e acaba por ser txico s prprias
leveduras. Alm destes compostos, pode-se produzir ainda steres que conferem
sabor frutado, fenis que originam um odor de especiarias, cetonas, cidos graxos
que podem estragar o sabor medida que a cerveja vai oxidando e outros lcoois
que acredita-se serem os causadores dos sintomas de ressaca.
No entanto, as leveduras tambm precisam de outros compostos;
nomeadamente o nitrognio, aminocidos e cidos graxos. O oxignio necessriopara sintetizar esteris e cidos graxos insaturados membranares, de onde uma
oxigenao inicial pobre vai impedir o crescimento das leveduras.
Ao final da fermentao, obtm-se tambm um excesso de levedos, j que
estes se multiplicam durante o processo. Este levedo ento enviado para
tratamento e estocagem. Uma parte do levedo reutilizada em novas bateladas de
fermentao e a outra vendida para a indstria de alimentos. (BAMFORTH, 2003)
4.4 MATURAO
A maturao do produto fermentado consiste no processo responsvel por
separar grande quantidade de microorganismos e substncias indesejveis
promovendo a estabilizao coloidal da cerveja. A baixa temperatura, resultado de
resfriamento anterior e contnuo, promove a precipitao de protenas, taninos,
metais e carboidratos. A baixa temperatura mantida para evitar a turvao
permanente e a precipitao da cerveja na geladeira do consumidor, causado peloresfriamento e aquecimento cclico durante transporte, armazenamento e consumo
da bebida.
A cada 2-3 dias deve-se purgar o tanque para retirada dos precipitados e a
maturao realizada presso superior a fermentao para que se tenha mais gs
carbnico dissolvido na cerveja. As poucas clulas e o pouco extrato restante da
fermentao so os responsveis por uma pequena produo de gs durante a
maturao. A cerveja possui cerca de 0,45% de gs carbnico nesta etapa que
sero completados antes do envase do produto no processo de carbonatao.
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Neste estgio, alguns materiais so adicionados para aumentar a estabilidade
da cerveja, tais como: antioxidantes (sulfitos ou cido ascrbico) para prevenir a
oxidao. Aqui, formam-se vrios steres, predominando o acetato de etila e o
acetato de amila, caracterizando o sabor da cerveja. (VENTURINI FILHO, 2005).
4.5 FILTRAO
Com o objetivo de remover impurezas que ainda no se decantaram e
proporcionar a limpidez final do produto, procede-se filtrao da cerveja aps a
maturao. Na Figura 4 pode-se observar a disposio dos equipamentos na
estao de filtrao.
Figura 4: Disposio dos tanques da estao de filtrao.Fonte: Ziemann-liess (2011).
Os meios filtrantes possuem funo importante pois, sua utilizao em
combinao com os equipamentos da filtrao principal (filtros de placas horizontais
ou filtros de velas) permite melhorar as caractersticas fsico-qumicas,
microbiolgicas e organolpticas da cerveja.
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Uma m filtrabilidade da cerveja traz consigo as seguintes desvantagens
como elevado consumo de gua, energia e elementos auxiliares de filtrao; riscos
microbiolgicos ao se reiniciar a filtrao; Sob determinadas condies,
impossibilidade de se filtrar a cerveja e elevados custos com mo de obra.
Para efetuar a filtrao pode-se contar com diversos tipos de meio filtrante,
sendo os mais comuns:
Terra diatomcea (kieselgur) que consiste em esqueletos fossilizados de
algas pr-histricas ou diatomitas (existem cerca de 15.000 espcies). A diatomcea
clarifica pelo efeito de peneira e seu poder de adsoro pequeno em diatomceas
grossas (brancas) e um pouco maior em diatomceas mais finas (vermelhas) devido maior superfcie de contato desta ltima. A diatomcea bruta sca, calcinada a
800C - 1.100C (para eliminar substncias orgnicas), moda e separada atravs de
fluxo de ar, onde se obtm as diversas granulometrias. A superfcie livre atinge at
90%, no caso de diatomceas finas.
Perlitas so de procedncia vulcnica e consistem em silicato de alumnio,
com 65 a 75% de slica, 10 a 15% de alumnio e o restante de sais. Em seu estado
natural, possui 2 a 3% de gua. Estas rochas vulcnicas so finamente modas e
aquecidas logo abaixo do ponto de fuso (aprox. 1.000C). A gua contida
evaporada e os gros rochosos incham, chegando o seu volume a aumentar em at
30 vezes. O peso/volume das perlitas em comparao com as slicas 20 a 40%
menor. Atualmente, Perlitas so utilizadas para a filtrao da cerveja por
apresentarem bom rendimento onde se requeira rapidez e baixo custo quando,
muitas vezes, a turbidez no o mais importante (filtrao de cerveja e tambm de
mosto). (MATTOS, 2010)
Celulose a substncia orgnica mais abundante na natureza e o principal
componente das membranas celulares dos vegetais. O material celulsico obtido da
celulose in natura, submetido a processos de purificao, descoramento e
branqueamento. Em seguida sco e fragmentado para a obteno de vrios
comprimentos de fibra (classificao).
Carvo ativo de procedncia vegetal (madeira) e muito poroso. Possuiuma superfcie de contato de 500 a 1.200 cm2/g. Sua fora de adsoro muito
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difcil de manter sob controle e de acordo com a ativao, deve agir sobre cor,
paladar ou odor. Nos poros de transporte, transio e armazenagem so adsorvidas
(retiradas) at mesmo substncias moleculares de lquidos e gases. A dosagem
varia de 5 a 50g/hl de cerveja.
Finalmente, so adicionados aditivos, tais como: agentes estabilizantes,
corantes, ou at mesmo acar, para o acerto final do paladar do produto.
O resduo slido gerado nesta etapa a torta de filtrao denominada trub
fino, de altas caractersticas nutricionais. (VENTURINI FILHO, 2005).
4.6 CARBONATAO
O gs carbnico produzido durante o processo de fermentao suficiente
para fornecer cerveja o teor quase correto, sendo somente corrigido aps a
filtrao para uma padronizao das produes. Desta forma, realiza-se uma etapa
de carbonatao da mesma, por meio da injeo do gs carbnico gerado na etapa
de fermentao. Alm disso, eventualmente injetado gs nitrognio, como intuito
de favorecer caractersticas de formao de espuma. Em algumas empresas este
processo realizado em conjunto com a filtrao.
Aps a carbonatao, a cerveja pronta enviada para dornas especficas,
denominadas adegas depresso recipientes onde a bebida mantida sob
condies controladas de presso e temperatura, de modo a garantir o sabor e o
teor de CO2 at o envase. (VENTURINI FILHO, 2005).
4.7 PASTEURIZAO E ENVASE
O envase a fase final do processo de produo, sendo composto por
diversas operaes relacionadas ao enchimento dos vasilhames, cujos mais comuns
atualmente so as garrafas, vasilhames de alumnio e barris para chope. Na Figura
5 pode-se observar um destes tipos de envase.
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Figura 5: Linha de envase em casco.Fonte: Ambev (2011).
Nesse processo deve-se ter grande cuidado com possveis fontes de
contaminao, perda de gs e contato da cerveja com oxignio pois, tais ocorrnciaspodem comprometer a qualidade do produto final. (BAMFORTH, 2003)
Em geral, o envase a unidade com o maior contingente de funcionrios,
equipamentos de maior complexidade mecnica e maior ndice de manuteno,
onde podem ocorrer as maiores perdas por acidentes e m operao, assim como
regulagem inadequada de mquinas, quebra de garrafas, etc.
O processo de envase do produto final dividido em vrias etapas, como
segue:
Lavagem de garrafas: Para os casos de envase das garrafas de cerveja
retornveis torna-se necessrio sua limpeza acurada e adequada. Este
procedimento realizado em um equipamento denominado lavadora de garrafas, o
qual possui uma cmara fechada, onde as garrafas so lavadas com soluo
alcalina (soda) e detergente, sendo posteriormente enxaguadas com gua quente
para promover sua desinfeco.
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Aps a lavagem, as garrafas passam por inspeo visual automtica, e
aquelas que apresentam sujidade ou defeito so retiradas manualmente e enviadas
para reciclagem.
Os equipamentos de lavagem de garrafas costumam ser bastante intensivos
no consumo de gua e energia, gerando grande quantidade de resduos, a saber:
pasta celulsica, formada pela cola e papel dos rtulos, vidros de garrafas
danificadas ou quebradas e efluente lquido da lavagem. (ABIPET).
O consumo de gua nas lavadoras de garrafas depende basicamente da
tecnologia empregada no projeto de construo do equipamento. As lavadoras de
garrafas mais modernas consomem menor quantidade de gua, cerca de 0,5 hlgua/ hl de volume nas garrafas, isto , para cada garrafa de 600 ml de capacidade
so consumidos 300 ml de gua na lavagem. Em mquinas mais antigas, no
entanto, este valor est em torno de 3 a 4 hl gua/ hl volume nas garrafas, ou seja,
para cada garrafa de 600 ml consome-se de 1,8 a 2,4 L de gua.
A principal diferena encontra-se tanto no ano de fabricao e modelo das
mquinas, como no modo como se distribui a lavagem em seu interior, sendo
recomendvel o uso de mltiplos estgios na lavagem.
Algumas medidas podem ser adotadas no projeto de mquinas de menor
consumo como a instalao de vlvulas automticas que cortem o fluxo de gua
quando houver paradas; o uso de aspersores mais eficientes, de menor consumo de
gua; o controle da presso da gua, no usando vazes maiores que as
necessrias, e circulao da gua de lavagem em contra-corrente, ou seja, usar
gua limpa apenas nas ltimas etapas.
Uma outra medida, verificada em algumas empresas do Estado de So Paulo,
o uso do efluente da lavadora de garrafas numa etapa anterior, de pr-lavagem
das garrafas. Esta medida, segundo as prprias empresas, permite uma reduo de
consumo de gua em at 30% neste processo. Este efluente pode ainda ser usado
na lavagem de engradados, atividade que em geral realizada com gua limpa.
Envase: A cerveja proveniente da filtrao encaminhada para o processo de
envasamento em mquinas denominadas enchedoras, onde se envasa a cerveja em
garrafas de vidro ou em latas de alumnio, ou ainda em mquinas de
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embarrilamento, onde se enchem os barris, de ao inoxidvel ou de madeira. O
percentual da produo que destinado a cada uma destas formas de envase
depende das condies de mercado, variando entre empresas; plantas de uma
mesma empresa, e at mesmo entre um lote e outro da mesma planta.
Para facilitar o enchimento das garrafas, as mquinas enchedoras so
dotadas de uma bomba que retira o ar antes da entrada da bebida. Nestas bombas,
o vcuo obtido por colunas baromtricas, equipamento que utiliza jatos de gua
para produzir presso negativa numa tubulao. Neste tipo de sistema, em geral,
perde-se gua, uma vez que parte da gua sai junto com o ar que expelido das
garrafas.
Para evitar esta perda, estimada em cerca de 50% da vazo de gua, deve-
se instalar um tanque de recirculao, que retorna a gua extrada do equipamento
para o topo do mesmo.
Na etapa de enchimento geram-se resduos de vidro provenientes da quebra
de garrafas, latas amassadas e efluentes provenientes de eventuais derramamentos
de cerveja. (VENTURINI FILHO, 2005).
A bebida envasada em garrafas e latas enviada pasteurizao, sendo
ento caracterizada como cerveja. Aquela envasada em barris no passa pelo
processo de pasteurizao, e denominada chope, um produto de menor vida de
prateleira, devido a ausncia deste processo.
Pasteurizao: um processo de esterilizao no qual submete-se o produto
a um aquecimento at 60C, seguido de um rpido resfriamento a 4C. O produto
pasteurizado apresenta maior estabilidade e durabilidade (em torno de seis meses)em funo da eliminao de microrganismos.
Em muitos casos, a gua no pasteurizador usada em circuito aberto, sendo
destinada ETE (Estao de Tratamento de Efluentes) aps o uso no processo,
representando altos valores de consumo de gua. Tendo em vista que esta gua
apresenta-se limpa, estando apenas quente, com exceo no caso de quebra
acidental de garrafas no interior do equipamento, sugere-se fechar o circuito
utilizando uma torre de resfriamento ou outro tipo de sistema para reduzir a
temperatura da gua. Desta forma, a gua resfriada e retorna ao pausterizador,
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sendo necessrio apenas repor as perdas por evaporao e respingos, o que reduz
o consumo de gua limpa em cerca de 80% neste equipamento.
Pode-se citar como exemplo, uma planta na sia que produzia 500.000 hlcerveja/ ano e que reduziu seu consumo de gua em cerca de 50.000 m3 /ano com
esta medida, tendo retorno de um investimento da ordem de US$ 45.000 em menos
de um ano.
Como observao, cabe ainda dizer que, no caso de se adotar um circuito de
gua fechado no pausterizador deve-se ter o cuidado de adicionar produtos que
combatam o crescimento de microrganismos no interior da tubulao, de modo a
preservar a qualidade da gua .
Outra possibilidade adotada por algumas empresas do Estado de So Paulo,
utilizar a gua quente de sada do pausterizador em outros locais da planta, onde
no seja necessria gua de alta qualidade ou pureza, como limpeza dos pisos,
resfriamento de equipamentos, etc. Neste caso, faz-se necessrio a instalao de
um tanque para armazenagem da gua aps a segregao, de onde esta seria
destinada ao uso final.
Expedio: Aps o envase e a pasteurizao, segue-se a rotulagem das
garrafas e a embalagem para transporte, que incluem o encaixotamento e o
envolvimento em filme plstico. (VENTURINI FILHO, 2005).
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5 OPERAES AUXILIARES
Diversos insumos so utilizados na produo de cerveja; dentre eles,
podemos citar: vapor, energia eltrica, amnia, gs carbnico, ar comprimido, guae produtos qumicos para limpeza de equipamentos. Uma descrio das principais
atividades deste setor apresentada a seguir.
5.1 SISTEMA DE LIMPEZA
Sistemas de limpeza CIP (clean in place): A legislao que regula os
requisitos de higiene e condies sanitrias relativos indstria de alimentos, de
modo a prevenir a contaminao e assegurar as condies mnimas de limpeza,
desinfeco e higiene na produo e uso da gua (no potvel, tratada e
recirculada), tratada pela Portaria ANVISA 22SVS/ MS n 326, de julho de 1997 e
pela Portaria do Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento n 368, de 4 de
setembro de 1997. Na Figura 6 podem-se observar os tanques da Estao CIP
Figura 6: Tanques de estao CIP.Fonte: Emisa (2011).
Atualmente em diversas sees das plantas cervejeiras as operaes de
limpeza so conduzidas utilizando sistemas chamados de CIP. Estes so
caracterizados por serem sistemas automticos de limpeza de equipamentos de
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processo, tubulaes, tanques, etc, que realizam operaes seqenciais de enxge
e lavagem, usando gua sob condies definidas de presso, temperatura e vazo,
alm de produtos qumicos diversos, tendo todo o controle centralizado num painel
de operaes.
De modo simplificado, o solvente (gua), adicionado de agentes de limpeza
(alcalinos ou cidos), bombeado para bicos injetores estrategicamente localizados
nos equipamentos, que aplicam jatos pressurizados.
Embora no haja uma definio formal, os equipamentos CIP se distinguem
daqueles WIP (wash in place), pois nestes ltimos necessria uma verificao ou
interveno manual do operador ao final, enquanto nos CIP este cuidado no
necessrio, embora possa ser realizado.
Alm disso, existe dentro do conceito de CIP uma enorme variedade de
sistemas: fixos ou mveis; exclusivos ou multipropsito; com ou sem reso de gua;
de pequeno ou grande porte, etc.
Na indstria cervejeira so comuns os casos onde os sistemas CIP realizam
lavagens de acordo com seguinte seqncia: enxge, lavagem alcalina (soluo de
soda), enxge, lavagem cida (soluo de cido ntrico) e enxge. Em alguns
casos, os efluentes de uma lavagem podem ser reutilizados em lavagens seguintes,
em at 5 ou 6 vezes, e em operaes de limpeza mais intensa, realizadas com
maior intervalo de tempo, acrescenta-se uma etapa de desinfeco, em geral
usando hipoclorito de sdio. (ENVIROWISE, 2002)
5.2 TRATAMENTO DOS FLUIDOS RESIDUAIS
Produo de gua quente e vapor: Em diversas operaes do processo requerido o uso de gua quente ou de vapor de processo, como por exemplo na
fervura do mosto e lavagem de garrafas. Esta gua quente e vapor so produzidos
em caldeiras, que podem ser alimentadas com bagao de cana, leo combustvel,
leo diesel ou gs natural. Atualmente, algumas plantas j possuem sistemas de
reaproveitamento do biogs gerado na unidade de tratamento anaerbio da ETE,
como combustvel para as caldeiras.
Algumas indstrias cervejeiras tm optado por instalar sistemas de cogerao
de eletricidade e vapor, que consistem de uma turbina gs natural com
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recuperao de calor para produo de vapor e energia eltrica para o processo.
(ANVISA)
Uso de agua quente: Um outro uso bastante intenso de energia nascervejarias a produo de gua quente. Este processo, requerido em grandes
quantidades na preparao do mosto por exemplo, em muitos casos no aparece
como consumo de energia, pois muitas empresas j utilizam fontes residuais de
calor para atender a esta demanda energtica.
A alternativa mais comum para produzir gua quente utilizar a gua que sai
do trocador de calor usado no resfriamento do mosto aps a etapa de fervura. Neste
processo, a temperatura do mosto passa de 100 C at a temperatura defermentao, em cerca de 10C. A gua utilizada para a troca de calor sai do
equipamento entre 60 e 85 C, dependendo de sua eficincia, e armazenada em
tanques termicamente isolados para reso. Em geral, este reso ocorre no preparo
da prxima batelada de mosto,onde ao invs de se aquecer a gua necessria ao
processo se emprega a gua quente armazenada da batelada anterior.
Cabe dizer que, na maior parte dos casos, este uso no consome toda a
gua quente produzida. (BRANCO, 1976; FRANGIACOMO, 1976)
Neste caso, pode-se ainda utilizar esta gua para outros usos, aumentando
as alternativas de eficincia energtica. Algumas opes de uso desta so os
equipamentos de CIP e a lavagem de garrafas.
Seguindo outro exemplo, uma cervejaria europia de capacidade de 1,0x106
hl/ ano substituiu seu trocador de calor do mosto, de um que produzia gua quente a
60 C, por outro que produz gua a 85 C, sendo que a gua antes descartadapassou a ser utilizada para o preparo do mosto, limpeza geral e lavagem de
garrafas. Com um investimento de US$ 120.000, reduziu-se o consumo de gua em
40.000 m / ano e o consumo de leo combustvel em 340 toneladas/ ano.
Vapor da fervura do mosto: A fervura do mosto, como j visto, o processo
que mais consome energia numa cervejaria. Neste processo, alm das reaes
promovidas pelo calor, perde-se cerca de 6 a 12% do mosto por evaporao. Este
vapor, se emitido atmosfera, causa de problemas de emisses e odor. Mas se
recuperado, pode reduzir significativamente o consumo de energia.
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A recuperao do calor do vapor gerado na fervura do mosto pode ser
realizada de dois modos: Produzir gua quente de processo, por meio de um
trocador de calor, ou, usar o prprio vapor para pr- aquecer o mosto antes da
fervura, (at cerca de 90C).
Em qualquer uma destas duas alternativas o vapor pode ser condensado e
utilizado posteriormente, como ser exposto mais adiante.
Refrigerao: A refrigerao um fator de extrema relevncia no processo
cervejeiro, tanto por razes fsicoqumicas do processo como para o controle da
atividade biolgica desenvolvida na fermentao.
No processo cervejeiro h alguns pontos onde a refrigerao necessria em
maior escala, a saber:
Resfriamento do mosto: para o resfriamento do mosto so utilizados
trocadores de calor, que consistem de um equipamento dotado de tubulaes dentro
das quais passa o mosto quente, e em torno da qual passa gua fria, reduzindo
assim a temperatura do mosto e pr-aquecendo a gua externa tubulao. Deste
modo obtm-se o mosto resfriado, que enviado s prximas etapas do processo, ea gua aquecida, que pode ser utilizada na preparao de nova batelada de mosto,
economizando energia para seu aquecimento;
Fermentao e Maturao: para manter a temperatura na faixa de 10C a
15C (adequada atividade bacteriana na fermentao) durante as etapas de
fermentao e maturao, em geral, so utilizados sistemas centralizados de
resfriamento, que atuam sobre um fludo de trabalho (gua, amnia, etilenoglicol,
etanol, etc) que circula por uma serpentina no interior das dornas. Aqui, a mesmadorna pode ser usada para a fermentao e maturao, alterando apenas as
condies de temperatura para controle do processo.
Alm desta alternativa, h casos de dornas com resfriamento por
encamisamento, e outras ainda, mais antigas, instaladas em salas refrigeradas.
(BRANCO, 1976; FRANGIACOMO, 1976)
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Pasteurizao: Com o intuito de reutilizar a gua efluente da pasteurizao no
prprio processo, pode-se reduzir sua temperatura em torre de resfriamento ou uma
central local de refrigerao.
Retorno de condensado: Aps seu emprego no processo, com a consequente
troca de calor, o vapor se condensa. Embora em geral ainda apresente
temperatura de 60 a 70C. Despejar este lquido como efluente no apenas
representa um perda de gua tratada, mas principalmente uma grande perda de
energia. No caso de caldeiras leo, cada metro cbico de condensado a 85C
perdido representa um consumo adicional de 8,7 kg de leo combustvel, com as
respectivas emisses. Desta forma, a maioria das empresas retorna diretamente
este condensado para as caldeiras, em circuito fechado, para a produo de vapor
novamente.
Alm do condensado oriundo do vapor de caldeira, existem outros
condensados gerados em temperaturas de 60C > 70C na planta, que podem ser
usados em diversos processos que demandam gua quente, (CIP, lavagem de
garrafas, etc).
Uma ltima medida aplicvel sobre o circuito de vapor e condensado a
realizao de um programa de manuteno das tubulaes. Estimativas mostram
que um vazamento de vapor que produza uma nuvem de vapor escapando de uma
linha, ou que produza um silvo agudo, pode gerar uma perda que varia de 1 a 5 kg
de vapor por hora, o que representa um consumo anual de 700 a 3.500 kg de leo
combustvel, que eqivale respectivamente energia necessria para produzir 200 e
1.000 hl de cerveja.
Tratamento de gua: Seja para fins de incorporao no produto ou para
operaes auxiliares, a gua um insumo de vital importncia numa cervejaria, pois
alm de ser imprescindvel em diversas etapas do processo responsvel por
diversas caractersticas de sabor e cor da cerveja.
A indstria cervejeira divide a gua usada no processo em dois tipos:
gua cervejeira, nobre ou de fabricao: a gua incorporada ao produto e
utilizada para condicionamento do malte, moagem, carga e descarga de produtos
em elaborao, etc. Para incorporao ao produto, em geral trabalha-se com gua
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com pH 6,0 a 6,5 e com diversos requisitos de qualidade fsico-qumicos sendo que
ao final tem-se na formulao da cerveja um teor de gua de 85 % proveniente do
preparo do mosto.
gua de servio: a gua utilizada em situaes locais e equipamentos onde
no ocorre contato com o produto, como por exemplo: lavagem de vasilhames, pisos
e equipamentos e resfriamento. Permite-se reso desta gua em diversas situaes,
observando-se as necessidades sanitrias para garantia da qualidade do produto,
bem como para atendimento de legislao especfica.
Atualmente, com a maior disponibilidade e variedade de sistemas de
tratamento de gua, a qualidade da gua captada deixou de ser uma questoestratgica das cervejarias, como era no passado, embora, guas captadas com
melhor qualidade demandem menor custo de tratamento.
Em geral, muitas empresas ainda captam sua gua, na totalidade ou ao
menos uma parcela desta, de poos artesianos ou nascentes, dependendo da
localizao da planta. Em funo da qualidade desta gua captada e do uso
pretendido dentro da planta, o tipo de tratamento utilizado varia de sistemas simples
(decantao com sulfato de alumnio e desinfeco com hipoclorito de sdio) a
sistemas mais avanados e caros (como osmose reversa, ultrafiltrao, etc).
Tratamento de efluentes: Em geral, as indstrias cervejeiras possuem
instalaes relativamente grandes para tratamento de seus efluentes, em virtude da
carga orgnica de moderada elevada dos despejos (de 1.200 a 3.000 mg/l de
DBO) e tambm de sua considervel vazo (dependendo do porte das instalaes,
mas da ordem de milhares de m/dia) . Genericamente, as plantas so compostas
por um pr-tratamento (neutralizao/ equalizao) e um sistema de tratamento
biolgico (muitas vezes integrando etapas anaerbia e aerbia). Ao final, gera-se
lodo de tratamento, que necessita de uma correta destinao final. (BRANCO, 1976;
FRANGIACOMO, 1976)
5.3 TRATAMENTO DOS RESDUOS SLIDOS
Gros de Malte e Bagao de malte: Em muitos casos, a obteno de mosto a
partir do malte pode ser prejudicada. Alguns fatores que podem contribuir baixa
eficincia do processo so: a qualidade inferior do malte, processos de moagem e
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macerao do malte insatisfatrios, projeto inadequado da caldeira de mostura e
operao incorreta do processo.
Alm destes fatores, que demandam solues especficas, pode-se trabalharna reduo das perdas de malte em si, ou seja, tomar atitudes de boas prticas que
evitem derramamentos ou outras perdas de material.
O bagao de malte por sua vez um resduo de alto valor nutritivo e, em
grande parte das indstrias do setor, enviado a outras empresas para uso em
alimentao animal.
Torta de filtrao: Tanto o trub fino como o grosso possuem excelentes
caractersticas nutricionais, assim como o bagao de malte, e por esta razo
recebem o mesmo destino, sendo usados para rao animal ou misturados ao
bagao em alguns casos. Outra possibilidade para estes resduos, adotada em
algumas plantas, o uso do trub no preparo de novas bateladas de mosto.
Alm do retorno obtido com a venda destes resduos, no caso de uso como
rao animal, esta medida proporciona uma reduo da carga orgnica enviada
ETE, uma vez que o trub possui elevado teor de carga orgnica, em torno de110.000 mg DBO/ kg em base seca.
Levedura excedente: Ao final do processo de fermentao remove-se a
levedura do mosto fermentado e prepara-se com estas uma nova inoculao, para a
prxima batelada. No entanto, como durante o processo de fermentao ocorre a
multiplicao do levedo, gera-se um excedente deste material a cada batelada, que
necessita de um destino adequado.
Considerando o alto teor orgnico da levedura (120.000 a 140.000 mg DBO/l)
e o valor nutricional desta, em geral as empresas vendem este excedente para a
indstria de alimentos, em alguns casos, aps recuperar a parte residual de cerveja.
Deve-se considerar a elevada carga orgnica das leveduras, alm da possibilidade
de formao de cidos orgnicos quando se pensar em dispor a levedura para
secagem.
Neste sentido, cabe salientar a recomendao de sempre que possvelremover seco todo o material de fundo das dornas de fermentao e maturao,
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onde se encontra a maior parte da levedura depositada. Este cuidado contribui para
reduzir a gerao de efluentes e a necessidade de secagem da levedura.
Cerveja residual: Em diversas partes do processo produtivo ocorrem perdasde cerveja, desde resduos nas dornas at vazamentos nas linhas e restos de
quebra de garrafas no envase. Em muitos casos, a cerveja j pronta ou em estgios
intermedirios se torna efluente, agregando carga orgnica ETE.
A primeira providncia neste sentido deve ser a realizao de um plano de
boas prticas, onde se apliquem cuidados de manuseio do produto e manuteno
dos equipamentos. Pode-se ainda avaliar a possibilidade de reaproveitamento da
cerveja residual, retornando-a linha produtiva, seja nos estgios finais como afiltragem (em perdas no oxidadas ou contaminadas), ou em etapas anteriores,
como o whirpool, no caso de cerveja de menor qualidade ou com um grau, ainda
que muito reduzido, de contaminao, como no caso das perdas ocorridas no
envase. Estas prticas no entanto devem ser avaliadas com muito cuidado, de modo
a evitar problemas de qualidade do produto .
Outros estudos recomendam a segregao destes fluxos e sua incorporao
na mistura de bagao de malte e trub, que so vendidos para fins de rao animal.
Resduos de embalagens: Os resduos da rea de envase e embalagem se
constituem em grande parte de restos de vidro, alumnio, papel e plstico, que
devem ser segregados e vendidos para a reciclagem, em funo de seu elevado
valor de mercado. Grande parte das empresas do Estado de So Paulo adota esta
medida. (BRANCO, 1976; FRANGIACOMO, 1976)
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6 CONCLUSO
Aps ser analisado o atual processo de produo da industria cervejeira,
possivel notar que, basicamente, o mesmo processo de fabricao vem sendoutilizado a milhares de anos. O que vem se alterando com o avano da tecnologia
so os equipamentos que so empregados na fabricao, estabelecendo
otimizaes em todas as etapas da produo, alm de permitir uma maior liberdade
de criao em relao a novos sabores e tipos de cerveja.
As possibilidades que o mercado de cervejaria possui so bastante singulares
quando comparado a outros mercados da indstria alimentcia, tendo em vista a
variedade de ingredientes que podem ser adicionados ao processo de fabricaopara gerar cervejas nunca antes degustadas.
Atualmente, o que pode ser evidenciado no Brasil um movimento crescente
de investimentos na indstria cervejeira, de forma que, nos ltimos anos, tem se
tornado um dos mercados com maior perspectiva de crescimento, o qual, tem sido
fortemente estimulado em razo dos eventos esportivos que ocorrero no pas nos
prximos anos. O pode ser visto, portanto, um mercado que, devido a uma
perspectiva ampla de crescimento e a constante busca do pblico consumidor por
novidades, apresenta grandes oportunidades, tendo em vista que, apesar da
concorrncia extremamente forte com as cervejarias existentes, o crescimento do
mercado evidncia que h sim espao para novas cervejarias, ou at mesmo
empresas de importao de cervejas j existentes na sia e Europa, no
comercializadas atualmente no Brasil.
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