Produção de Cerveja

...

2% do mercado total (SEBRAE, 2015).

Nos processos industriais, variáveis como temperatura, vazão, pressão, nível, densidade, análise química, entre outras, devem ser monitoradas e utilizadas para controlar o processo, a fim de que o produto desejado seja obtido.

A instrumentação e o controle dos processos constituem áreas da tecnologia em crescente desenvolvimento, sendo estas imprescindíveis para a indústria. Essas ferramentas permitem minimizar custos, melhorar a qualidade dos produtos, flexibilizar os processos, otimizar a mão de obra, aumentar a produtividade e desta maneira potencializar e viabilizar o funcionamento da indústria (TOSTES, 2015).

O processo cervejeiro pode ser realizado tanto em malhas de controle abertas ou fechadas. Nos sistemas com malhas abertas, as informações oriundas dos dispositivos são registradas e servem apenas para monitoração. Nas malhas de controle fechadas existe o sistema de controle automatizado que utiliza as informações coletadas para medidas de controle das grandezas do processo.

Todas as etapas do caso sob estudo exigem medidas de controle das grandezas do processo, ainda que realizadas por operadores humanos.

1.1 Objetivos

• Apresentar a instrumentação e controle das etapas de mostura, filtração e fervura para o processo da produção de cerveja;

• Indicar as variáveis e o sistema de aquisição de informações e controle relacionadas às etapas em questão. 

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 Descrição do processo de produção da cerveja

O processo de produção da cerveja se inicia pela obtenção das matérias-primas básicas, que são: água, malte, lúpulo e leveduras. A água é o ingrediente que está presente em maior percentual na cerveja, correspondendo a 90% do produto final. O malte consiste em cereais resultantes do processo de germinação, o qual visa formar e ativar enzimas, fornecendo a capacidade enzimática necessária para que ocorra a quebra do amido dos grãos em açúcar, durante o processo de mostura. O lúpulo, por sua vez, constitui-se de uma planta trepadeira a qual confere aromas característicos à cerveja, bem como amargor. Já as leveduras são microorganismos que exercem um papel crucial, uma vez que realizam a reação química responsável pela transformação do mosto em álcool e gás carbônico, na etapa de fermentação (COMO FAZER CERVEJA, 2016). A maioria das matérias-primas não são produzidas no Brasil (com exceção do malte tipo Pilsen), havendo a necessidade de importação.

Assim, após obtidas as matérias-primas, a fabricação da cerveja em si se inicia pela etapa de moagem do malte. A moagem é realizada, normalmente, em moinhos de rolo ou de martelo, de modo a romper a casca dos grãos, proporcionando acesso ao amido do grão maltado (CETESB, 1992). Em seguida, adiciona-se água aos grão de malte moídos, dando início a etapa de mostura. Na mostura, o amido, as proteínas e as substâncias de alto peso molecular são solubilizados e processados por ação enzimática. Cada enzima possui uma faixa de temperatura específica de atuação, sendo necessária uma rampa de temperatura para garantir que todas o processo de todas as substâncias desejadas (BRASSAGEM, 2014).

Passado o processo de mostura, o mosto obtido segue para a etapa de filtração, cujo objetivo é remover o bagaço (casca) do malte. Nesta etapa é muito comum o uso de tinas filtro (ou tinas de clarificação) e filtros prensa e a mistura deve estar à 75 oC. Após remoção do bagaço de malte, a fração líquida segue então para o processo de fervura, que ocorre à 100 oC. O objetivo da fervura é esterilizar o mosto, coagular proteínas, inativar enzimas, eliminar compostos indesejáveis etc. O mosto fervido deve decantar para que os precipitados formados (chamados de trub) possam ser removidos (BRASSAGEM, 2015).

Após a fervura, o mosto deve passar por um processo de resfriamento, a fim de garantir que a etapa seguinte (fermentação) seja eficaz. Isto porque cada levedura possui uma temperatura de atuação específica, sendo que para as cervejas de alta fermentação (leveduras do tipo Saccharomyces cerevisiae) a temperatura deve estar por volta dos 20 oC e para as cervejas de baixa fermentação (leveduras do tipo Saccharomyces uvarum) o mosto deve ser resfriado até aproximadamente 8 oC. Esse resfriamento é feito através de um trocador de calor, sendo o trocador do tipo placas o mais utilizado em cervejarias (CETESB, 1992).

Estando a mistura em sua temperatura adequada, inicia-se então o processo de fermentação, no qual o mosto obtido é transformado finalmente em cerveja. Esse processo ocorre através da conversão dos açúcares presentes no mosto em gás carbônico, álcool e compostos aromáticos, pela ação das leveduras. A reação química que representa este processo pode ser descrita como se segue:

C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2

Após a fermentação, a cerveja pode passar por uma nova filtração, a fim de se remover o excesso de leveduras, ou seguir direto para o processo de maturação (como ocorre, por exemplo, na fabricação das cervejas de trigo). No processo de maturação, a cerveja deve ser resfriada à 0 oC. Esse processo dura cerca de 10 dias e visa, principalmente, a clarificação da cerveja.

Por fim, a cerveja maturada é carbonatada (aproveita-se, normalmente, o gás carbônico gerado durante a fermentação) para que possa ser envasada. O gás carbônico pode ser injetado em linha ou em tanque. Os principais objetivos do envase são transferir a cerveja para a embalagem desejada sem incorporação de ar, perda de CO2 e sem contaminação microbiológica. A cerveja não pasteurizada é envasada em barris (chope), enquanto a cerveja pasteurizada é acondicionada em garrafas ou latas (MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL, 2016).

A pasteurização é uma técnica que utiliza temperaturas elevadas para eliminar ou inativar microrganismo a fim de controlar a atividade microbiológica no produto sem comprometer as características do mesmo (FONTANA apud. SEVILLA, 2004). Normalmente é feita através de trocadores de calor em placas modificadas ou em um túnel de pasteurização. Neste último, a cerveja enlatada ou engarrafada percorre um túnel com aspersores de água quente e fria. Os aspersores de água quente aquecem o produto até a temperatura de 60-65°C e, em seguida, os aspersores de água fria resfriam o produto (AQUARONE, 2001).

Após a pasteurização a cerveja segue para expedição. O fluxograma completo do processo pode ser visto na figura a seguir.