Avaliação das características reológicas de cervejas tipo american barleywine produzidas com diferentes tempos de mosturação
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Data
2023-08-15
Autores
Orientador
Romero, Javier Telis 
Coorientador
Vanildo Luiz Del Bianchi
Lozano, Denis Cantu
Pós-graduação
Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A cerveja é uma das bebidas alcoólicas mais consumida em todo o mundo, enquanto o Brasil é o terceiro maior consumidor e produtor dessa bebida. Na sua fabricação são utilizadas diferentes operações unitárias que requerem um melhor conhecimento das propriedades reológicas para entender as transformações que ocorrem no fluido, principalmente sobre a viscosidade. A viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, portanto, é uma das propriedades físicas de grande interesse da indústria. O principal estilo de cerveja consumida no mundo, é a cervejas da família lager, no geral produzidas em indústrias em larga escala e na apresentação Pilsen. Porém, no cenário atual do setor cervejeiro, percebe-se que a produção artesanal de cerveja obteve um grande crescimento e, nesse meio, as cervejas da família Ale, que são cervejas de alta fermentação, tem se destacado por caracterizar cervejas com gostos, aromas e cores diferentes das cervejas tradicionais, devido a sua alta concentração de lúpulo e outros ingredientes. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi determinar as propriedades reológicas e estudar modelos matemáticos para compreender essas propriedades em diferentes temperaturas e tempos de mosturações do mosto cervejeiro da American Barleywine, uma cerveja da família Ale. Para isso, as cervejas foram produzidas com três tipos de mosturação: elevada com 30 minutos de mosturação a 60 °C e 60 min. de sacarificação a 70 °C; a padrão com 60 min. de mosturação e 30 min. de sacarificação; e a mosturação reduzida com um processo de 60 min. no total. A viscosidade do mosto e do produto final foi estudada sob uma taxa de deformação que variou entre 1,0 e 500,0 s-1, onde os resultados foram modelados matematicamente pelas equações de: Newton, Ostwald-de-Waele, Bingham e Herschel-Bulkley, para determinar a natureza do fluido. A viscosidade foi medida com o uso de um reômetro de cilindros concêntricos. Os experimentos foram realizados em duplicata e os modelos foram ajustados utilizando o software Statistica, e avaliados pelo coeficiente de determinação (R²). A partir dos resultados foi verificado que o mosto e a cerveja final apresentam comportamento newtoniano quando em baixas temperaturas (10 e 25 °C), a partir disso o comportamento dos fluidos estudados mudou para dilatante. Foi observado também que a tensão e a viscosidade diminuíram com o aumento da temperatura. Maiores tensões foram necessárias quando em menores temperaturas. O modelo que melhor se ajustou aos parâmetros estudados tanto para o mosto quanto para o produto final foi o de Herschel-Bulkley, com exceção do mosto produzido por mosturação padrão em que o melhor modelo predito foi o de Ostwald-de-Waele. Espera-se contribuir para o estudo reológico de cervejas artesanais do estilo Ale em especial para cervejas com elevada graduação alcoólica e elevado corpo, como a American Barleywine.
Resumo (inglês)
Beer is one of the most consumed alcoholic beverages worldwide, with Brazil ranking as the third largest consumer and producer of this beverage. Its manufacturing process involves different unit operations that require a better understanding of rheological properties to understand the transformations that occur in the fluid, particularly regarding viscosity. Viscosity is the physical property that characterizes a fluid's resistance to flow, hence, it is one of the physical properties of greatest interest to the industry. The main style of beer consumed worldwide is lager, typically produced in large-scale industries and in the Pilsen presentation. However, in the current beer industry landscape, it's noticeable that craft beer production has seen significant growth, and within this sector, ales, which are top-fermented beers, have stood out due to their unique tastes, aromas, and colors different from traditional beers, due to their high concentration of hops and other ingredients. Therefore, the aim of this research was to determine the rheological properties and to study mathematical models to understand these properties at different temperatures and mashing times of the wort from American Barleywine, an ale. For this purpose, beers were produced with three types of mashing: reduced with 45 minutes of mashing at 60 °C followed by 15 min. of saccharification at 70 °C; standard with 60 min. of mashing and 30 min. of saccharification, and reduced mashing with 30 min. Of mashing followed by 60 min. of saccharification. The viscosity of the wort and the final product was studied at a shear rate that varied between 1.0 and 500.0 s-1, where the results were mathematically modeled by the equations of: Newton, Ostwald-de-Waele, Bingham, and Herschel-Bulkley, to determine the nature of the fluid. Viscosity was measured using a concentric cylinder rheometer. The experiments were carried out in duplicate and the models were adjusted using the Statistica software, and evaluated by the coefficient of determination (R²). From the results, it was found that the wort and the final beer exhibit Newtonian behavior at low temperatures (10 and 25 °C), from which the behavior of the fluids studied changed to dilatant. It was also observed that the tension and viscosity decreased with increasing temperature. Higher tensions were required at lower temperatures. The model that best fit the parameters studied both for the wort and for the final product was the Herschel-Bulkley, with the exception of the wort produced by standard mashing where the best predicted model was the Ostwald-de-Waele. From these results, it is hoped to contribute to the rheological study of craft ales, particularly those with high alcohol content and full-bodied, like the American Barleywine.
Descrição
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Idioma
Português