Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Instituto de Química - Câmpus de Araraquara Geraldo Francisco de Paula FCI – Consistência da Fermentação Index. Araraquara 2024 Geraldo Francisco de Paula FCI – Consistência da Fermentação Index. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista em Tecnologia Cervejeira. Orientador: Rodrigo Fernando Costa Marques Araraquara 2024 FICHA CATALOGRÁFICA Geraldo Francisco de Paula FCI – Consistência da Fermentação Index. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista em Tecnologia Cervejeira. Araraquara, 18 de abril de 2024. Banca examinadora AGRADECIMENTOS Gostaria de expressar minha profunda gratidão àqueles que tornaram possível a realização deste trabalho: À minha família, pelo amor incondicional, apoio emocional e compreensão ao longo deste percurso. Sem o suporte de vocês, esta jornada teria sido muito mais difícil. Ao meu orientador Rodrigo pela orientação dedicada, paciência e insights valiosos que foram fundamentais para o desenvolvimento deste trabalho. Aos professores Elias, Ossamu, Nailton, João Sacilotto, Sabrina, Leinig Perazolli, Hildol, Alexandre, Baragão e Gustavo, as sugestões e críticas construtivas foram essenciais para aprimorar este trabalho. Aos meus amigos e colegas de curso, pela troca de experiências, apoio mútuo e momentos de descontração que ajudaram a aliviar a pressão dos momentos mais desafiadores. A todas as instituições patrocinadoras, e as pessoas que de alguma forma contribuíram para este trabalho, o meu sincero agradecimento. Por fim, dedico este trabalho aos que acreditaram em mim. Este é o resultado não apenas do meu esforço, mas também do apoio inestimável de cada um de vocês. RESUMO A cerveja é uma das bebidas mais consumidas no mundo, o que torna extremamente importante o controle do seu processo produtivo do campo ao copo. A busca por maior qualidade no produto acabado tem sido um grande desafio para a indústria, visto que existem muitas variáveis envolvidas. A fermentação é uma das etapas mais importantes e críticas nesse quesito, pois é nela em que ocorre a formação dos subprodutos gerados pelo metabolismo da levedura, inclusive o perfil organoléptico da cerveja. Dessa forma, a padronização dos parâmetros adequados implica na melhoria contínua do produto e, consequentemente, proporciona uma melhor experiência ao consumidor, gerando fidelização à marca. Sendo assim, o trabalho teve como objetivo utilizar ferramentas de gestão e de tecnologia para alterar e acompanhar os parâmetros sensoriais, físico-químicos e técnicos na produção de uma cerveja, visando a evolução organoléptica. Com intuito principal de reduzir o acetaldeído e estabilizar a isoamila, como metodologia foram realizadas alterações no processo produtivo dos seguintes parâmetros: Tempo de contato ar/levedura (YACT), injeção de ar e temperatura de enchimento no fermentador. Além disso, foi feito o acompanhamento do extrato original e aparente do tanque, grau e tempo total de fermentação, fermento armazenado e contrapressão. Como resultado principal, alcançou-se a padronização e o controle dos parâmetros do processo, reduzindo a dispersão das análises. Além disso, foi possível encontrar o equilíbrio entre a isoamila e o acetaldeído, o que gerou uma ascensão nos aspectos organolépticos e consequentemente um aumento de 76% nas vendas do produto. A partir desse trabalho, foi possível concluir que a gestão feita permitiu um ajuste de perfil na cerveja testada, promovendo maior equilíbrio sensorial. Com a uniformização do perfil e intensificação dos aromas, observou-se uma significativa melhoria na aceitação pelos consumidores, visto que houve uma considerável evolução nos atributos e grande redução nos deméritos do produto, comprovada pelo aumento nas vendas da cerveja. Palavras-chave: Cerveja; Fermentação; Controle; Processos; Acetaldeído; ABSTRACT Beer is one of the most consumed drinks in the world, fact that makes extremely important to have a good process control in place, from the field to the consumer`s glass. The seeking of a higher quality product has been a big challenge for the industry, once there are so many variables involved. The fermentation is one of the most important and critical steps, because is during this step that most of the beer byproducts are being produced by the yeast metabolism, and the beer organoleptic profile is defined. Hence, the standardization of the adequate process parameters implies in a continuous improvement of the beer, and consequently, a better experience for the consumer, generating a bond with the brand or product. The present work aims to utilize management and technology tools to track and monitor sensory, physical-chemical, and technical parameters in beer brewing, seeking an organoleptic improvement. The main objective was to reduce the acetaldehyde and stabilize the isoamyl acetate values, therefore, some changes in the process were made, specifically for the following parameters: YACT (Yeast Air Contact Time), air injection and filling temperature of the tank. Moreover, original and the apparent extract, degree of fermentation, fermentation time, stored yeast parameters and counterpressure were tracked as well. As a main output of the work, the standardization of the process and a good process controle were achieved, reducing the deviation of the results in the final beer. Besides of that, it was possible to reach a balance between the isoamyl acetate and the acetaldehyde, which generated an improvement in the sensory characteristics of the beer, and an increase in 76% of the sales of a focus brand in the Sao Paulo region. It was concluded that the methodology applied achieved an adjustment in the beer profile that was tested, promoting a better sensory balance. With the improvement in the aromatic profile, it was observed a better acceptation by the consumer, since most of the defects of the beer were reduced and the attributes were stand out, which was proven by the increase in sales. Keywords: Beer; Fermentation; Process Control. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Fluxograma do processo de produção: Brassagem. 16 Figura 2: Fluxograma do processo de produção: Fermentação e Maturação. 18 Figura 3: Fluxograma do processo de produção: Filtração. 19 Figura 4: Curva de fermentação: Produção e redução de dicetonas. 20 Figura 5: pHmetro utilizado nas análises 27 Figura 6: Equipamento Alcolyzer. 28 Figura 7: Carrossel para inserção da amostra. 28 Figura 8: Densímetro DMA 35N. 29 Figura 9: Análise de Acetato de Isoamila. 34 Figura 10: Queda na média da Isoamila entre Dezembro/23 e Março/24. 34 Figura 11: Análise de Acetaldeído entre os meses de dezembro/23 e março/24. 35 Figura 12: Redução na média de Acetaldeído entre os meses de dezembro/23 a Março/24. 35 Figura 13: Relação de Isoamila x Acetaldeido. 36 Figura 14: Média da relação de Isoamila x Acetaldeído entre Dez/23 a Mar/24. 37 Figura 15: Antes e depois dos atributos e deméritos presentes no produto. 37 Figura 16: Aumento nas vendas do produto a cada trimestre. 38 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Perfil aromático dos ésteres ............................................................................................ 22 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS YACT – Yeast Air Contact Time RDF – Grau Real de Fermentação GFAF – Grau de Fermentação Aparente Final FAN – Nitrogênio Amino Livre ECD – Detector de Captura de Elétrons FID – Detector de Ionização de Chama SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 13 1.1. HISTÓRIA DA CERVEJA ................................................................................ 13 1.2. PROCESSO PRODUTIVO .............................................................................. 14 1.2.1. Brassagem ................................................................................................... 14 1.2.2. Fermentação ................................................................................................ 16 1.2.3. Maturação .................................................................................................... 17 1.2.4. Filtração ....................................................................................................... 18 1.3. BIOQUÍMICA DA FERMENTAÇÃO ................................................................. 19 1.3.1. Dicetonas ..................................................................................................... 20 1.3.2. Álcoois superiores ........................................................................................ 21 1.3.3. Ésteres ......................................................................................................... 22 1.3.4. Aldeídos ....................................................................................................... 22 1.3.5. Compostos orgânicos ................................................................................... 23 1.4. ASPECTOS FUNDAMENTAIS ........................................................................ 24 1.4.1. Amargor ....................................................................................................... 24 1.4.2. Cor ............................................................................................................... 24 1.4.3. Turbidez ....................................................................................................... 25 1.4.4. Espuma ........................................................................................................ 25 1.5. TECNOLOGIA NA INDÚSTRIA ....................................................................... 26 2. OBJETIVOS ....................................................................................................... 26 2.1. GERAIS ........................................................................................................... 26 2.2. ESPECÍFICOS ................................................................................................ 26 3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 27 3.1. ANÁLISES GERAIS ........................................................................................ 27 3.1.1. pH mosto frio ................................................................................................ 27 3.1.2. Extrato primitivo e extrato aparente ............................................................. 27 3.1.3. RDF (Grau Real de Fermentação) e GFAF (Grau de Fermentação Aparente Final) 29 3.1.4. Temperatura de enchimento ........................................................................ 30 3.1.5. YACT (Yeast Air Contact Time) ................................................................... 31 3.1.6. Tempo e temperatura de armazenamento do fermento ............................... 31 3.1.7. Atenuação 72h ............................................................................................. 31 3.1.8. Velocity ......................................................................................................... 31 3.1.9. Consumo de FAN ......................................................................................... 31 3.2. ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS ....................................................................... 32 3.2.1. Células em suspensão ................................................................................. 32 4. RESULTADOS ................................................................................................... 33 4.1. ISOAMILA........................................................................................................ 33 4.2. ACETALDEÍDO ............................................................................................... 34 4.3. EQUILÍBRIO ISOAMILA X ACETALDEÍDO .................................................... 36 4.4. APONTAMENTOS SENSORIAIS .................................................................... 37 4.5. AUMENTO NO VOLUME DE VENDAS .......................................................... 38 5. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 38 6. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 39 13 1. INTRODUÇÃO 1.1. HISTÓRIA DA CERVEJA Os produtos fermentados, como a cerveja, fazem parte da história desde que os nossos antepassados cessaram o estilo de vida nômade e passaram a cultivar cereais, por volta de 9000 a.c (ZARNKOW, 2014). Os primeiros relatos de produção vêm da Suméria, onde documentos mostram que o consumo de uma bebida advinda de cereais alegrava os numéricos. A descoberta foi algo acidental, através de um pão de centeio molhado que apresentava sabor agradável e diferente do comum. Este era o início do processo de fermentação, ainda desconhecido na época, e consequentemente o início da cerveja (LIMA, 2014). Embora seja uma bebida histórica, na Grécia e em Roma a cerveja não era facilmente aceita pela população com elevado poder de compra. Há evidências de que as elites valorizavam mais o vinho. Por outro lado, a classe baixa consumia cerveja, pois além de ser mais barata, o processo de fabricação era considerado simples (LIMA, 2014). No Brasil, com os portugueses temendo ter prejuízos nas vendas do vinho, a cerveja demorou a chegar, sendo trazida apenas em 1808 pela família real portuguesa na mudança definitiva do Brasil colônia (CERVESIA). Após a abertura dos portos às nações amigas de Portugal, a primeira a introduzir a cerveja no Brasil foi a Inglaterra, trazendo a chamada “Cerveja Marca Barbante”, que era produzida de forma rudimentar, com um alto grau de fermentação, o que gerava altas quantidades de gás carbônico (CERVESIA). Em 1870 surge a primeira cervejaria no Brasil, em Porto Alegre, que chega a produzir cerca de 1 milhão de garrafas. A produção era muito problemática em termos técnicos de controle de fermentação. (LAVINSCKY, 2017). Além disso, até o início de 1870 as pequenas produtoras de cerveja enfrentavam também problemas de abastecimento e importação de matéria-prima, como cevada e lúpulo alemãs. Esses problemas ocorreram por conta da Primeira Guerra mundial e acarretaram substituições dos ingredientes por trigo, milho e arroz (SANTOS, 2004). Em 1980, com a chegada da tecnologia, duas grandes cervejarias foram fundadas no Brasil, a Brahma, no Rio de Janeiro e a Antárctica, fundada em São Paulo. A partir 14 desse momento, o país passou por um grande crescimento econômico, tornando-se um mercado de grande potência (LAVINSCKY, 2017). 1.2. PROCESSO PRODUTIVO Segundo a Instrução Normativa Nº 65, de 10 de dezembro de 2019, cerveja é a bebida resultante da fermentação, a partir da levedura cervejeira, do mosto de cevada malteada ou de extrato de malte, submetido previamente a um processo de cocção adicionado de lúpulo ou extrato de lúpulo, hipótese em que uma parte da cevada malteada ou do extrato de malte poderá ser substituída parcialmente por adjunto cervejeiro. Segundo REITENBACH (2010), a produção cervejeira pode ser dividida em três diferentes etapas, sedo elas: Produção do mosto, Processo fermentativo e Acabamento ou pós-tratamento. A produção do mosto envolve as fases de moagem e mosturação do malte, filtração do mosto, fervura e decantação do trub (clarificação, separando material precipitado do líquido). A fermentação envolve o processo fermentativo e a maturação. O acabamento envolve filtração, carbonatação, modificação de aroma e sabor, padronização de cor e pasteurização. O processo produtivo é constituído basicamente pelas seguintes etapas: Brassagem, fermentação, maturação e filtração. 1.2.1. Brassagem Existe uma etapa importante que antecede a brassagem, que é a chamada maltagem ou malteação, que conforme afirma Kunze (1997), é o controle do umedecimento do grão com água para germinação. Tais condições são controladas pela temperatura do grão com o intuito de formação das enzimas necessárias a hidrólise dos polissacarídeos e do amido presente. Esta etapa influencia diretamente a velocidade das transformações físico-químicas, como o rendimento, a clarificação e a qualidade final do produto (STEWART; RUSSELL, 1998). Após isso, a moagem do malte também é fundamental para a continuidade do processo. O principal objetivo da moagem é alcançar a desintegração completa do endosperma para que todos os seus componentes fiquem disponíveis para ação enzimática. Esta etapa tem impacto significativo na mosturação, filtração e extração do bagaço, no rendimento da extração do bagaço e na qualidade da cerveja (cor e sabor) (CARVALHO, 2007). 15 Com o grão nas devidas condições, inicia-se a mosturação. A mosturação é a adição do malte moído à água cervejeira na tina de mostura. Nesta etapa é utilizado um rigoroso controle de tempos e temperaturas de processo (BUSCH, 2015), e tem como objetivo principal embeber os grãos moídos com água quente para que ocorra a hidratação do endosperma e a ativação das enzimas. Essas, têm a função de transformar o amido do grão em açúcares menores, que serão utilizados pelas leveduras, formando álcool e CO2 como produto na fermentação (PEREIRA, 2020). Segundo KUNZE (1999), o amido é um carboidrato feito de moléculas de glicose e não é uma substância homogênea, mas sim constituída de amilose e amilopectina, que se diferenciam na maneira pela qual as moléculas de glicose se unem umas as outras. Ainda segundo Kunze, a amilose possui uma estrutura com cerca de 60 unidades a 2 mil moléculas de glicose, com ligações ou combinações nas posições 1 e 4, formando cadeias sem ramificações, e a amilopectina é caracterizada por uma estrutura em cadeia ramificada, com cerca de 6 unidades a 37 mil moléculas de glicose. Amilases, proteases e as glucanases são as principais enzimas do malte e necessitam de alguns fatores favoráveis para sua atuação, dentre eles a temperatura da mostura, o pH da mostura e a composição da moagem, por exemplo (JORGE, 2004). Uma etapa de filtração é necessária após a obtenção do mosto, onde tem-se como objetivo principal a separação das substâncias que foram solubilizadas na mostura daquelas insolúveis do bagaço do malte (JORGE, 2004). A etapa conseguinte da filtração é o cozimento do mosto. Esta etapa consiste em ferver o mosto filtrado na etapa anterior por um determinado tempo, a fim de evaporar a água excedente ali presente, coagular proteínas, transferir componentes amargos do lúpulo para o mosto, esterilizar o mosto e eliminar substâncias voláteis que são prejudiciais à cerveja (TSCHOPE, 2001). Segundo JORGE (2004), a fervura do mosto, juntamente com o lúpulo, serve ainda para estabilizar sua composição, inativando as amilases e proteases por causar a coagulação das proteínas e do tanino do lúpulo, por reação com a proteína, que se precipitam em flocos denominados trub. Por fim, antes do mosto ser enviado para a etapa de fermentação, ele passa por outras duas etapas. Uma é o rápido resfriamento para evitar a contaminação por microrganismos e evitar a formação de dimetil sulfeto, além da necessidade de estar 16 com baixa temperatura para não matar a levedura, que será adicionada na próxima etapa do processo (JORGE, 2004). A temperatura final do resfriamento gira em torno de 10ºC (MEDEIROS, 2010). Já a outra etapa é a aeração, onde o oxigênio é dosado no mosto logo após o resfriamento para propagação da levedura na etapa posterior (Stwart & Russel, 2005). Na figura 1 abaixo é possível observar as etapas descritas em forma de fluxograma: Figura 1: Fluxograma do processo de produção: Brassagem. Fonte: Autor 1.2.2. Fermentação A fermentação é uma das etapas mais importantes do processo, e começa quando as leveduras, armazenadas em tinas de fermento, são misturadas com o mosto produzido pela brassagem (HOLANDA, 2023). Ela ocorre em temperaturas mais baixas, o que aumenta o risco de contaminação e faz com que os métodos de esterilização, limpeza e sanitização sejam aplicados de forma adequada. Essas contaminações prejudicam significativamente a qualidade final da cerveja, pois podem causar variações de sabor, o chamado off- flavour (TOSTES, 2013). Essa etapa do processo pode ser resumida em três estágios: fase lag, fase de crescimento e fase estacionária. Na fase lag, as leveduras se adaptam ao ambiente em que foram adicionadas, e apesar de suas células já estarem metabolicamente ativas e consumirem oxigênio e nitrogênio contidos no mosto, o consumo de carboidratos ainda é mínimo. Para a produção de álcool e CO2, durante a fase de 17 crescimento as leveduras consomem maltose, frutose, glicose e maltotriose. Na fase estacionária, com quantidades insuficientes de nutrientes no mosto, as leveduras não conseguem manter a metabolização dos carboidratos, fazendo com que as células entrem em estado de quase dormência (COSTA, 2019). Com a queda na concentração de açúcares, as leveduras buscam outras fontes para alimentar-se. Essas outras fontes são os metabólitos indesejados produzidos durante a fase exponencial, como o diacetil e o acetaldeído (SANTOS, 2021). O progresso da fermentação pode ser estimado por meio da atenuação do extrato, ou seja, da diminuição da presença de açúcares fermentescíveis. Pode-se também acompanhar os níveis de diacetil durante a fermentação, uma vez que o diacetil é produzido em grandes quantidades nas etapas iniciais da fermentação, mas depois é gradualmente consumido até o final dela. Além disso, pode-se dizer que a fermentação terminou quando o CO2 para de ser produzido (PALMER, 2006) Pode-se afirmar que esses três estágios da fermentação citado por COSTA (2019) se resumem em dois momentos: primeira e segunda fase de fermentação. Na primeira fase há uma multiplicação celular, que ocorre por conta do oxigênio adicionado no mosto frio ainda na etapa de brassagem, tornando o meio aeróbio. Essa fase pode ter duração de dois a dez dias (TOSTES, 2013) e é realizada a uma temperatura de 15 ºC, aproximadamente. Quando o oxigênio vai se esgotando, a levedura começa a metabolizar os açúcares fermentescíveis de forma anaeróbia, o que favorece a formação de álcool e CO2 no meio (HOLANDA, 2023). Durante o processo de fermentação, ocorrem diversas reações físico-químicas, tais como: diminuição do extrato por meio da conversão da maltose em álcool e CO2, diminuição do pH, diminuição do oxigênio dissolvido, alterações na cor que passam a ser mais clara, provocadas pela queda do pH e mudanças nas proporções das proteínas (ALMEIDA, 2006). 1.2.3. Maturação Uma vez que a fermentação é concluída, grande parte do fermento é separado por sedimentação e centrifugação, e a cerveja passa para a etapa de maturação. Na maturação, também chamada de fermentação secundária, algumas substâncias indesejáveis resultantes da fermentação são eliminadas e o açúcar residual é 18 consumido pelas células de fermento que ainda restam (ALMEIDA, 2006). As células de leveduras não removidas e subprodutos de decomposição de proteínas, polifenóis e taninos, entre outros, depositam-se no fundo do tanque, diminuindo a turbidez (MEDEIROS, 2010). Segundo DRAGONE, ALMEIDA E SILVA (2006), a maturação, tem como objetivo a eliminação dos subprodutos indesejados, promovendo reações de esterificação fundamentais para agregar sabor e aroma, exigindo controles rigorosos para evitar oxidações. Um parâmetro importante na maturação é a temperatura. Baixas temperaturas também favorecem a formação de ésteres, que conferem aroma à cerveja, a partir de álcoois superiores e desfavorecem a formação desses álcoois. Estes são produzidos em temperaturas maiores do que 26°C e muitas vezes os responsáveis pela sensação comumente conhecida como “ressaca”, além de atribuir sabor de solvente na cerveja (PALMER, 2006). Além disso, ainda nesta fase, ocorre também a formação de CO2, que é crucial para a formação de espuma e a frescor da cerveja (ALMEIDA, 2006). Na figura 2 abaixo, em forma de fluxograma, é possível observar as etapas de fermentação e maturação descritas: Figura 2: Fluxograma do processo de produção: Fermentação e Maturação. Fonte: Autor 1.2.4. Filtração Segundo HOLANDA (2023), a filtração tem como principais objetivos: eliminar turvações, leveduras e resinas de lúpulo; minimizar a presença de polifenóis e de 19 proteínas que ocasionem a turvação e melhorar o brilho e estabilidade organoléptica da cerveja. A filtração pode ser realizada de algumas formas, mas quase todas evitam a entrada de ar, incluem estabilizantes, são feitas a baixas temperaturas e, para manter os níveis de CO2 constantes, são feitas sob contrapressão. Graus diferentes de pureza e fluxo do líquido filtrado podem ser alcançados dependendo da composição da camada de filtro (SANTOS, 2021). A filtração contínua é realizada por meio de tanques-pulmão intercalados com vários filtros. Em seguida, o produto é transferido para o carbo blender, onde água desaerada e CO2 são adicionados para carbonatar e diluir a cerveja, que ainda está em sua forma concentrada. A cerveja é então enviada para os Tanques de Pressão (TPs), onde é armazenada. Além disso, o processo de produção inclui controles de qualidade finais, que garantem que o produto atenda às especificações de produção e seja enviado ao setor de envase (HOLANDA, 2023). Na figura 3 abaixo é possível observar as etapas descritas em forma de fluxograma: Figura 3: Fluxograma do processo de produção: Filtração. Fonte: Autor 1.3. BIOQUÍMICA DA FERMENTAÇÃO A principal transformação que acontece durante a fermentação do mosto é a conversão os açúcares em etanol e CO2, entretanto como dito anteriormente, outras reações também acontecem e geram como subproduto uma variação de substâncias químicas que, somadas, formam as características sensoriais da cerveja. Os 20 principais subprodutos são dicetonas vicinais (VDK), álcoois superiores, aldeídos, ésteres e ácidos carboxílicos. A formação desses subprodutos depende ainda das condições em que a fermentação é conduzida (MEDEIROS, 2010). 1.3.1. Dicetonas A formação de dicetonas está relacionada com o consumo de aminoácidos pela levedura, e ocorre no processo de fermentação. A curva de concentração de dicetonas na cerveja em condições normais é uma parábola com cavidade apontada para baixo (MEDEIROS, 2010), como na figura 4 abaixo, onde a cor amarela representa o extrato aparente e a azul a curva de formação e redução de dicetonas. Figura 4: Curva de fermentação: Produção e redução de dicetonas. Fonte: Autor Os produtos secundários do metabolismo fermentativo da levedura cervejeira incluem diacetil e pentanodiona, que se formam por meio da oxidação das moléculas de 2-Acetolactato e Hidroxibutirato, respectivamente. Esses produtos secundários são as chamadas Dicetonas Vicinais (VDK), e são compostas por cetonas 2,3 pentanodiona e 2,3 butanodiona (diacetil). O fermento tem capacidade de redução das dicetonas, entretanto ele pode perder essa capacidade, e caso isso aconteça, o 87 191 199 210 235 256 221 189 156 142 89 65 55 49 42 38 0 50 100 150 200 250 300 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 12,50 13,00 13,50 14,00 14,50 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Ex tr at o a p ar en te ( °P ) Tempo de fermentação 21 2-acetolactato presente na cerveja filtrada reagirá com o oxigênio absorvido durante a filtração e o engarrafamento (MEDEIROS, 2010). Ainda que seu limite de percepção seja relativamente baixo (0,10 mg/L), o diacetil tem um impacto significativamente negativo no aroma da cerveja. Além disso, é um dos parâmetros mais importantes para determinar o estágio de maturação. Já a pentanodiona possui um limite elevado de perceptibilidade (0,90 mg/L), o que faz com que ela não influencie tão negativamente o aroma da cerveja tal como o diacetil (VOGEL & TODARO, 1997). Segundo MEDEIROS (2010) durante a primeira fase de fermentação do mosto cervejeiro, a levedura excreta para o meio precursores do diacetil, como por exemplo o alfa-acetolactato. Esse processo bioquímico ocorre durante as vias de formação da valina e da isoleucina, que são aminoácidos fundamentais para o metabolismo da levedura. Na segunda fase de fermentação, esse diacetil formado é reabsorvido pelas células ativas da levedura e sintetizado por ela própria em acetoina e 2,3 butanodiol, que não interferem no sabor da cerveja durante as etapas subsequentes. Altas concentrações de FAN (alfa amino nitrogênio) indicam uma boa concentração de valina e isoleucina e consequentemente a redução na formação de diacetil na primeira fase de fermentação (MEDEIROS, 2010). 1.3.2. Álcoois superiores Existem algumas maneiras diferentes dos álcoois superiores serem formados no processo de produção de cerveja. Eles podem ser formados através dos intermediários dos cetoácidos e hidroxiácidos, e podem ser formados pela conversão dos aminoácidos presentes no mosto através da desaminação, descarboxilização e redução (CARNEIRO, 2010). É possível controlar a formação de álcoois superiores na cerveja de três maneiras diferentes: de acordo com a levedura escolhida, alterando a composição do mosto (pois a formação de álcoois superiores é influenciada diretamente pelo teor de aminoácidos (FAN) disponíveis ali, quanto maior a disponibilidade maior a produção), ou alterando as condições de fermentação. A variação na produção desse tipo de álcool pela levedura em si é maior do que as possíveis alterações nas condições de fermentação e do mosto (SANTOS, 2021). 22 1.3.3. Ésteres Segundo SANTOS (2021), os ésteres contribuem com notas florais e frutadas para o sabor da cerveja e são provenientes da fermentação, sendo os apontados na tabela 1 os mais importantes do ponto de vista organoléptico: Tabela 1: Perfil aromático dos ésteres Ésteres Aroma associado Acetado de etila Frutado Acetato de isobutila Frutado/ banana Acetato de isoamila Banana Hexanoato de etila Maçã/ anis Butirato de etila Frutas tropicais Acetato de fenil-etila Rosas/ mel/ maçã Fonte: SANTOS (2021) Através da tabela, é possível perceber que os ésteres são diversos, mas os tipos mais encontrados na cerveja são o acetato de etila e o acetato de isoamila. Durante a fermentação de cervejas, uma reação enzimática que envolve um álcool (etanol ou álcool superior) e um acil-CoA resulta na biossíntese de ésteres. As principais enzimas envolvidas são a acil-CoA-sintetase e as álcool-acil-transferases (CARNEIRO, 2010). O controle da temperatura, da intensidade e da extensão da aeração, do nível de enchimento dos tanques e da seleção da levedura estão todos ligados ao controle da formação de ésteres. A absorção de aminoácidos e a formação de álcoois superiores correspondentes aos aminoácidos absorvidos podem ser alteradas também pela concentração de FAN, o que posteriormente, altera o balanço de ésteres na cerveja, mas não necessariamente a quantidade (SANTOS, 2021). 1.3.4. Aldeídos As concentrações de percepção dos aldeídos são significativamente menores que as dos seus respectivos álcoois. Possuem aroma desagradáveis que podem remeter a papelão, folhas verdes e grama cortada, dependendo do composto. Embora o mosto contenha altas quantidades de aldeídos, essa propriedade desaparece durante a fermentação (CARNEIRO, 2010). O metabolismo da levedura produz muitos aldeídos, além dos aldeídos do mosto, transformando-os em álcool. Ao longo da 23 fermentação, o CO2 acaba arrastando algumas dessas substâncias também (SANTOS, 2021). O acetaldeído tem grande importância no processo de formação de etanol. O uso de parâmetros inadequados, como temperaturas demasiadamente elevadas, aeração excessiva e altas taxas de inoculação ou falha no gerenciamento de recolha e dosagem, pode ocasionar um desempenho fermentativo inadequado da levedura e causar altos níveis de acetaldeído (SANTOS, 2021). 1.3.5. Compostos orgânicos Grande parte desses ácidos vem do mosto, podendo ultrapassar a marca de cem tipos na cerveja, sendo que alguns deles sofrem alterações durante a fermentação, o que indica a participação no metabolismo da levedura. Esses ácidos reduzem o pH da cerveja, especialmente durante a fase inicial da fermentação. Além disso, fazem parte do perfil organoléptico, fornecendo sabor ácido e às vezes sabores e aromas distintos, como o succinato, que dá à cerveja um sabor salgado ou amargo (SANTOS, 2021). O sulfeto de hidrogênio (H2S) e o dióxido de enxofre (SO2) estão entre os compostos mais importantes. Em baixas concentrações, podem melhorar a cerveja, mas em níveis mais altos, tornam-se desagradáveis. Os compostos de enxofre têm a capacidade de se misturar facilmente com outras substâncias, principalmente com compostos carbonilados, o que os conecta aos efeitos indiretos no aroma (MAGALHÃES, 2015). O SO2 da fermentação pode se combinar com aldeídos e formar outros compostos, como o acetaldeído. O SO2 oculta os aromas desses compostos quando está em sua forma complexa. Além disso, funciona como um antioxidante, contribuindo com a estabilidade da cerveja. Já o H2S é acumulado durante a fase inicial e sua concentração diminui quando a fermentação termina. O processo de arraste de compostos de enxofre pelo CO2 desempenha um papel importante na quantificação do residual da cerveja. A quantidade formada varia de levedura para levedura, mas pode aumentar por falta de aminoácidos no mosto ou mau estado da levedura. O H2S resulta em um aroma que lembra ovo podre pode ser produzido pela autólise da levedura, que decompõe aminoácidos com enxofre (SANTOS, 2021). 24 Durante a fermentação, a composição do mosto influencia a formação de SO2: a aeração mais intensa ou a presença de lipídios (trub) diminuem a formação de SO2 e a levedura em mau estado aumenta a formação de SO2. Estas condições podem ser explicadas pela amplitude da multiplicação celular e pelo impacto que ela tem na assimilação de nutrientes. A biossíntese de SO2 a partir do sulfato requer energia metabólica, então é necessário açúcar; portanto, mostos mais concentrados acumulam mais SO2. A relação açúcares fermentáveis/FAN desempenha um papel fundamental na regulação da síntese, pois os aminoácidos presentes no mosto impedem a síntese de SO2 a partir do sulfato (MAGALHÃES, 2015). 1.4. ASPECTOS FUNDAMENTAIS 1.4.1. Amargor As unidades de amargor que são mantidas dentro dos padrões de qualidade garantem melhor estabilidade organoléptica, condições microbiológicas mais favoráveis e propriedades de espuma melhores. Isso pode ser alcançado por isohumulonas produzidas pela isomerização do lúpulo durante o processo de fervura do mosto e pela adição do lúpulo tetra durante o processo de filtração da cerveja (VIEIRA, 2015). Um grupo de substâncias conhecido como ácidos iso-α é fortemente associado ao sabor amargo ou amargor. Estes não aparecem na cerveja de forma natural, mas são o resultado da isomerização de produtos que acontecem naturalmente. Durante a ebulição do mosto, ocorre a isomerização com uma eficiência de 30%. Como resultado, os ácidos alfa do lúpulo são usados para aumentar a quantidade de ácidos isoalfa, sendo eles os principais responsáveis pelo amargor da cerveja (VIEIRA, 2015). 1.4.2. Cor Devido à percepção imediata do consumidor, a cor é a principal característica visual da cerveja. A coloração é determinada pelos melanoides e caramelos que estão presentes no malte e em seus adjuntos. A coloração do mosto aumenta durante a fervura devido à caramelizarão dos açúcares, à formação de melanoides e à oxidação dos taninos, principalmente do lúpulo. Na etapa de secagem do malte, a reação de escurecimento continua na fervura do mosto. A reação mais importante ocorre entre 25 o aminoácido prolina e o açúcar maltose. O nível de prolina no mosto afeta diretamente a cor da cerveja (CASTRO & SERRA, 2012). 1.4.3. Turbidez A turbidez está relacionada com a capacidade que a luz tem de atravessar a bebida, e quando isso acontece, considera-se a cerveja como límpida, quando isso não acontece, é considerada turva. Esse processo se refere ao nível de partículas sólidas em suspensão, em especial de leveduras (MORADO,2017). A formação de turbidez pode ser evitada ou atrasada por vários processos, como evitar a formação de uma grande quantidade de produtos de degradação dos complexos proteicos, fazer a hidrólise enzimática dos produtos de degradação, retirar compostos fenólicos de maior peso molecular, armazenar a cerveja no estágio de maturação em temperaturas bem altas para precipitar os precursores da formação de turbidez ou ainda armazenar o produto final em temperaturas mais altas para atrasar o aparecimento da turbidez. Na indústria, o uso de agentes estabilizantes para prevenir a formação de turbidez é comum. Esses podem ser gel de sílica ou polivinil- polipirolidona, também conhecido como PVPP. O gel de sílica se liga aos polipeptídeos hidrofílicos, enquanto o PVPP remove os polifenóis de maior peso molecular devido à sua estrutura muito semelhante à do aminoácido (SIQUEIRA, et. al. 2008). 1.4.4. Espuma A dispersão de dióxido de carbono na cerveja é responsável pela criação da espuma. Quando chega à superfície, as moléculas de proteína condensam e forma uma superfície elástica que cobre todas as pequenas bolhas. A espuma é produzida quando essas bolhas se acumulam na superfície do copo (MORADO, 2017). Durante o processo de fabricação da cerveja, o teor de proteína e a viscosidade da cerveja, bem como a temperatura e a pressão, influenciam as propriedades da espuma. Devido ao fato de que as moléculas de dióxido de carbono arrastam os aromas da cerveja para a atmosfera, a formação e a consistência da espuma podem interferir na percepção dos aromas da cerveja. A camada de espuma também é importante porque protege o líquido do oxigênio, preserva as propriedades da cerveja 26 e contribui para o paladar, sabor e cremosidade. A espuma também serve como um indicador importante de qualidade da cerveja que está sendo degustada. A espuma estável, brilhante, finamente porosa, mais clara que a espuma líquida são os padrões padrão (MORADO, 2017). A proteína Z da cevada é a proteína mais abundante na espuma. As células da levedura também produzem muitas proteínas. As proteínas hidrofóbicas, glicoproteínas, proteínas de alto ponto isoelétrico e proteínas glicosiladas não- enzimáticas são consideradas os principais fatores que contribuem para a estabilidade da espuma. A sua característica anfipática, ou a presença das duas áreas polar e apolar na mesma molécula, em vez da hidrofobicidade, que é essencial para a atividade da espuma, é o que a torna anfipática (HUGHES & BAXTER, 2001). 1.5. TECNOLOGIA NA INDÚSTRIA Desde a disseminação do conceito de indústria 4.0, o cenário competitivo dos mercados de bebidas, dentre elas a cerveja, está cada vez mais pautado pelo uso de tecnologia como fator fundamental para o controle de parâmetros de qualidade, a resolução de problemas e o aumento da eficiência e produtividade de produção. Entre essas tecnologias, destaca-se o emprego de ferramentas facilitadoras para consolidar e analisar dados originários de transmissores sensíveis a temperatura, vazão, pressão, dentre outros. Tal procedimento se dá com intuitividade no sentido de garantir uma avaliação efetiva do controle dos parâmetros requisitados (HOLANDA, 2023). 2. OBJETIVOS 2.1. GERAIS Utilizar ferramentas de gestão e de tecnologia para alavancar o sensorial da cerveja, reduzindo os deméritos e aumentado os atributos. 2.2. ESPECÍFICOS a) Fazer o mapeamento do processo de produção de cerveja para identificação visual das oportunidades. b) Utilizar as ferramentas de gestão e de tecnologia para elaboração e acompanhamento do planejamento estratégico. 27 c) Analisar e cruzar os dados físico-químicos e sensoriais de acordo com as alterações feitas no processo produtivo. d) Padronizar as etapas para obtenção da saudabilidade no processo. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. ANÁLISES GERAIS 3.1.1. pH mosto frio Utilizando um béquer de 250 mL, uma amostra de mosto foi coletada da tina de mostura, devidamente homogeneizada, no momento da trasfega para a tina filtro. Essa amostra foi resfriada em banho maria até que atingisse uma temperatura de 20 ºC. Após isso, os eletrodos de um pHmetro foram imersos dentro do béquer para obtenção do valor do pH. Figura 5: pHmetro utilizado nas análises Fonte: Autor 3.1.2. Extrato primitivo e extrato aparente Como os valores de extrato primitivo e extrato aparente são calculados a partir da densidade de água e álcool, respectivamente, é de extrema importância que o equipamento esteja bem ajustado. A amostra (mosto coletado em um béquer) foi estabilizada a 20 ºC com a ajuda do banho termostático. Cerca de 5 g de terra diatomácea em papel de filtro Schleicher em um funil analítico foram usadas para filtrar a amostra. Após filtrada em um recipiente de plástico, a mostra foi posicionada no amostrador automático (posição 1 do carrossel) do equipamento Alcolyzer. É importante ressaltar que a amostra ficou devidamente tampada até o momento de ser colocada no equipamento. 28 Figura 6: Equipamento Alcolyzer. Fonte: Autor Figura 7: Carrossel para inserção da amostra. Fonte: Autor Os resultados são exibidos na tela do equipamento, onde são dados os seguintes parâmetros em suas respectivas unidades: • Extrato original dado em ºP; • Álcool dado em % (p/p); 29 • Extrato aparente dado em ºP; • Extrato real em dado ºP; • Álcool dado em % (v/v). O extrato aparente pode ser medido da mesma forma, visto que como citado acima, o resultado é obtido na análise feita pelo Alcolyzer. Entretanto, para uma análise mais rápida, o aparelho Densímetro DMA 35N foi utilizado no processo. Figura 8: Densímetro DMA 35N. Fonte: Autor O líquido da amostra dentro do tubo previamente preparado (como explicado anteriormente) foi succionado, e o resultado do extrato aparente (dado em ºP) foi exibido automaticamente na tela do display. 3.1.3. RDF (Grau Real de Fermentação) e GFAF (Grau de Fermentação Aparente Final) A determinação do grau de fermentação e o extrato real final são executados através de um ensaio de fermentação e medidas de extrato primitivo e extrato real antes e depois da fermentação. A análise consistiu em promover a fermentação de todos os açúcares fermentescíveis presentes na cerveja, sob condições padronizadas. A amostra é fermentada usando um excesso de levedura e agitação continua. 30 Para início do procedimento, uma amostra de levedura com bom grau de compactação foi coletada e seca utilizando um sistema com funil büchner, kitassato e bomba de vácuo. Após 12h do enchimento do tanque fermentador, uma amostra foi coletada e descarbonatada por agitação, logo após foi filtrada em papel filtro qualitativo para um erlenmeyer. Em outro erlenmeyer, 20 g da levedura seca foi pesada e adicionada de 200 mL da amostra coletada do tanque fermentador, que foi tampada com um respirador de vidro contendo água destilada. A amostra foi homogeneizada e colocada em um agitador orbital (130 minutos a 150 rpm). Ao término do processo, a amostra foi filtrada através de papel de filtro qualitativo, descarbonatada e o extrato foi determinado utilizando o equipamento Alcolyzer, de acordo com a metodologia citada no item 3.1.2. O resultado do grau de fermentação aparente final foi alcançado através da equação 1 abaixo: Equação 1: GFAF (%) = [(Ep - Eaf)/Ep] x 100 (1) Onde: Ep = extrato primitivo, em º P Eaf = extrato aparente final, em °P 3.1.4. Temperatura de enchimento O mosto passou por um trocador de calor de placas ainda na etapa de brassagem, e foi resfriado a uma temperatura de 9,2 ºC. Posteriormente, foi transferido para os tanques de fermentação. A temperatura de enchimento foi aferida e acompanhada através de um sistema de coletas automáticas conectado ao tanque. O item aparece de acordo com a imagem abaixo: 31 3.1.5. YACT (Yeast Air Contact Time) O YACT é o tempo total entre a dosagem do fermento no mosto até o final do enchimento do fermentador. O ar foi injetado através do aerador em quantidades de 15 g/hL em 70% do volume de total de mosto. 3.1.6. Tempo e temperatura de armazenamento do fermento O fermento a ser utilizado deve atender à algumas especificações, sendo elas: Atender ao número máximo de 6 gerações; O tempo de estocagem na tina de fermento deve ser inferior a 72 h; A temperatura de armazenamento deve estar entre 2 e 4 ºC para que não ocorra stress que danifiquem a estrutura do metabolismo da levedura, ocasionando a elevação no pH e aumento no número de células mortas, o que prejudica a fermentação. 3.1.7. Atenuação 72h A atenuação 72h é o momento em que o tanque muda a fase de fermentação e tem sua temperatura elevada de 11 ºC para 18 ºC. O tanque permanece na primeira fase de fermentação (11 ºC) até que o extrato atinja 45% de atenuação, ou seja, até que 45% do extrato original tenha sido consumido pelo fermento ou, caso o extrato não atinja essa quantidade, a atenuação ocorre automaticamente após 72h de fermentação. 3.1.8. Velocity O velocity é o tempo entre final do enchimento do tanque e a abertura do frio para centrifugação. Esse é o tempo total de fermentação, e dura em torno de 192 horas. 3.1.9. Consumo de FAN O consumo de FAN é a medida da quantidade de amino nitrogênio disponível para a levedura durante a fermentação. Em um frasco volumétrico, 1 mL da amostra coletada ao final do enchimento do tanque fermentador foi diluído em 100 mL de água destilada. Em seguida, com uma pipeta volumétrica, 2 mL da amostra diluída foi transferida para o tubo de ensaio e adicionado de 1mL de reagente de ninidrina. Os frascos foram tampados com papel alumínio e homogeneizados. Os tubos de ensaio foram levados ao banho maria por 20 minutos a temperatura de 100 ºC, posteriormente foram resfriados também por 20 minutos a uma temperatura de 20 ºC. 32 Após resfriada, 5 mL da solução de diluição foi adicionada aos tubos, que foram homogeneizados. O espectrofotômetro foi ligado e calibrado utilizando água destilada e um comprimento de onda de 570 nm. A absorbância foi lida. 3.2. ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS Os compostos voláteis presentes nos produtos em elaboração ou produto acabado são medidos através de cromatografia gasosa. Dois detectores FID e ECD são utilizados em paralelo para medir todos os compostos de uma só vez. A amostra é aquecida e os compostos são volatilizados dentro de um frasco de headspace. Uma porção volatilizada (headspace) e injetada para uma coluna cromatográfica, onde o diacetil é separado de outros compostos e detectados pelo Detector de Captura de Elétrons (ECD), enquanto os compostos acetaldeído, DMS, acetato de etila, propanol, isobutanol e álcool isoamílico são detectados pelo Detector de Ionização de Chama (FID). A quantificação é feita pela medida das áreas dos picos comparada com um padrão de concentração conhecida. Inicialmente a amostra foi coletada em uma garrafa microbiológica do tanque fermentador, de forma menos turbulenta possível, sem deixar espaço vago entre o topo do líquido e a tampa. A amostra foi filtrada e transferida para um béquer de 100 mL. Os compostos medidos na análise são: Acetaldeído, DMS, Acetato de Etila, Acetato de Isoamila, Propanol, Isobutanol, Álcool Isoamílico e Diacetil. Para o início da análise, no frasco headspace, adicionou-se 5 mL da amostra filtrada. A cada amostra, 100 μl (0,100 mL) da solução de padrão interno ( PI – 2,3 Hexanodiona) foi adicionada e em seguida o frasco foi tampado com septo de silicone e lacrado com tampa de alumínio. A amostra foi levada para aquecimento em banho Maria à 60 ºC por 70 ± 5 minutos. Após o término, as soluções padrões (mínimo 3) e amostras preparadas foram colocadas no amostrador do headspace e o equipamento foi ligado. 3.2.1. Células em suspensão A amostra foi coletada em um recipiente diretamente do tanque fermentador. No laboratório, 4 mL da amostra foi acrescida de 1 mL de solução salina e homogeneizada com um bastão de vidro. Foi retirada uma alíquota de amostra com o auxílio de uma pipeta pasteur, deixando uma pequena gota fluir, por capilaridade, 33 entre a lamínula, colocada sobre a câmara de Neubauer, até que a área total da câmara seja completa e uniformemente preenchida pela suspensão. No microscópio, com a câmera Neubauer devidamente posicionada, a luz e o foco foram ajustados para o início da contagem de células em todos os quadrantes (total de 25 quadrantes) com o auxílio de um contador de mão. Para o resultado, a seguinte fórmula foi usada: Equação 2: Número de células (média das 2 contagens) x fator (diluição 1,33) x 10.000 (fator da câmara para os 25 quadrantes). (2) O resultado foi expresso na ordem de grandeza 10^6. 4. RESULTADOS A parte da formação do aroma da cerveja, os álcoois superiores são os precursores dos ésteres de acetato, entre eles os mais significativos são os acetatos de etila e isoamila. Muitos fatores podem afetar a formação desses ésteres, e a partir do controle desses fatores, foi possível alcançar os seguintes resultados: 4.1. ISOAMILA Alcançar a uniformidade sensorial na cerveja é um dos objetivos que condiona melhores características no produto acabado, dessa forma, a isoamila foi acompanhada através de dot graphs gerados em curtos períodos para mostrar a dispersão nos pontos, o que evidenciou uma falha de padronização. Os tratamentos nos pontos dispersos conduziram as alterações e tomadas de decisões de forma mais direcionada. Na figura 9 abaixo, pode-se perceber que a partir do início de março/2024 as alterações passaram a mostrar resultados. De acordo com os padrões, a isoamila ideal é em valores acima de 0,6 ppm. 34 Figura 9: Análise de Acetato de Isoamila. Fonte: Autor A figura 10 abaixo, evidencia que os valores de Isoamila tiveram uma leve queda, isso pode ser justificado por conta do equilíbrio alcançado entre acetaldeído e isoamila, sendo esse um dos objetivos alcançados. A redução no desvio padrão mostra que houve uma evolução na uniformidade e padronização do produto final. Figura 10: Queda na média da Isoamila entre Dezembro/23 e Março/24. Fonte: Autor. 4.2. ACETALDEÍDO A figura 11 abaixo mostra a dispersão dos dados nos primeiros dias de teste, o que assim como citado na isoamila, evidencia que as falhas de padronização e processo existiam. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 0 1 /1 2 /2 0 2 3 0 5 /1 2 /2 0 2 3 0 8 /1 2 /2 0 2 3 1 1 /1 2 /2 0 2 3 1 3 /1 2 /2 0 2 3 1 7 /1 2 /2 0 2 3 2 5 /1 2 /2 0 2 3 3 0 /1 2 /2 0 2 3 0 2 /0 1 /2 0 2 4 0 6 /0 1 /2 0 2 4 0 9 /0 1 /2 0 2 4 1 1 /0 1 /2 0 2 4 1 4 /0 1 /2 0 2 4 1 8 /0 1 /2 0 2 4 2 1 /0 1 /2 0 2 4 2 4 /0 1 /2 0 2 4 2 8 /0 1 /2 0 2 4 0 1 /0 2 /2 0 2 4 0 4 /0 2 /2 0 2 4 0 7 /0 2 /2 0 2 4 1 1 /0 2 /2 0 2 4 1 5 /0 2 /2 0 2 4 1 7 /0 2 /2 0 2 4 2 1 /0 2 /2 0 2 4 2 5 /0 2 /2 0 2 4 2 7 /0 2 /2 0 2 4 0 1 /0 3 /2 0 2 4 0 6 /0 3 /2 0 2 4 0 9 /0 3 /2 0 2 4 1 3 /0 3 /2 0 2 4 1 6 /0 3 /2 0 2 4 1 9 /0 3 /2 0 2 4 2 2 /0 3 /2 0 2 4 2 6 /0 3 /2 0 2 4 Acetato de Isoamila ppm Min Max Isoamila 0,97 0,97 0,88 0,81 0,18 0,21 0,22 0,14 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Dez Jan Fev Mar AVG STD 35 O início do mês de março indica a evolução no processo, mostrando pontos menos dispersos e dentro do parâmetro exigido no padrão de produção, sendo este o acetaldeído menor ou igual a 4,5 ppm. Figura 11: Análise de Acetaldeído entre os meses de dezembro/23 e março/24. Fonte: Autor. A figura 12 abaixo mostra a queda nos valores de acetaldeído no decorrer dos meses Figura 12: Redução na média de Acetaldeído entre os meses de dezembro/23 a Março/24. Fonte: Autor. 0 2 4 6 8 10 12 14 01 /1 2 /2 0 23 04 /1 2 /2 0 23 05 /1 2 /2 0 23 08 /1 2 /2 0 23 10 /1 2 /2 0 23 11 /1 2 /2 0 23 13 /1 2 /2 0 23 14 /1 2 /2 0 23 17 /1 2 /2 0 23 18 /1 2 /2 0 23 26 /1 2 /2 0 23 30 /1 2 /2 0 23 31 /1 2 /2 0 23 03 /0 1 /2 0 24 06 /0 1 /2 0 24 07 /0 1 /2 0 24 09 /0 1 /2 0 24 10 /0 1 /2 0 24 12 /0 1 /2 0 24 14 /0 1 /2 0 24 17 /0 1 /2 0 24 19 /0 1 /2 0 24 21 /0 1 /2 0 24 22 /0 1 /2 0 24 24 /0 1 /2 0 24 26 /0 1 /2 0 24 30 /0 1 /2 0 24 31 /0 1 /2 0 24 02 /0 2 /2 0 24 04 /0 2 /2 0 24 06 /0 2 /2 0 24 09 /0 2 /2 0 24 11 /0 2 /2 0 24 13 /0 2 /2 0 24 16 /0 2 /2 0 24 16 /0 2 /2 0 24 19 /0 2 /2 0 24 22 /0 2 /2 0 24 24 /0 2 /2 0 24 25 /0 2 /2 0 24 27 /0 2 /2 0 24 29 /0 2 /2 0 24 02 /0 3 /2 0 24 08 /0 3 /2 0 24 07 /0 3 /2 0 24 10 /0 3 /2 0 24 12 /0 3 /2 0 24 14 /0 3 /2 0 24 16 /0 3 /2 0 24 18 /0 3 /2 0 24 19 /0 3 /2 0 24 22 /0 3 /2 0 24 24 /0 3 /2 0 24 Target Acetaldeído 5,0 4,7 4,5 4,0 2,1 2,1 2,0 1,5 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Dez Jan Fev Mar AVG - AA STD - AA 36 4.3. EQUILÍBRIO ISOAMILA X ACETALDEÍDO Uma boa relação dos ésteres promove um equilíbrio sensorial na cerveja, alavancando aromas desejáveis de acordo com o perfil da marca. O controle feito separadamente na isoamila e no acetaldeído, evidenciado nos itens acima, foi essencial para a harmonização entre esses dois ésteres. A figura 13 abaixo evidencia que as ações executadas durante o processo foram primordiais no alcance de níveis aceitáveis de acordo as especificações do produto final, visto que a partir do início de março houve evolução nos resultados, podendo ser percebida com a diminuição das dispersões nos pontos e maior enquadramento no limite máximo de 4 unidades. Figura 13: Relação de Isoamila x Acetaldeido. Fonte: Autor. Na figura 14 abaixo, é possível enxergar a queda na média dos valores do equilíbrio entre isoamila e acetaldeído de acordo com os meses. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 3 /1 2 /2 0 2 3 0 5 /1 2 /2 0 2 3 0 8 /1 2 /2 0 2 3 1 1 /1 2 /2 0 2 3 1 3 /1 2 /2 0 2 3 1 6 /1 2 /2 0 2 3 1 9 /1 2 /2 0 2 3 2 7 /1 2 /2 0 2 3 3 1 /1 2 /2 0 2 3 0 3 /0 1 /2 0 2 4 0 6 /0 1 /2 0 2 4 0 9 /0 1 /2 0 2 4 1 1 /0 1 /2 0 2 4 1 3 /0 1 /2 0 2 4 1 7 /0 1 /2 0 2 4 1 9 /0 1 /2 0 2 4 2 2 /0 1 /2 0 2 4 2 5 /0 1 /2 0 2 4 2 8 /0 1 /2 0 2 4 3 1 /0 1 /2 0 2 4 0 3 /0 2 /2 0 2 4 0 6 /0 2 /2 0 2 4 0 9 /0 2 /2 0 2 4 1 2 /0 2 /2 0 2 4 1 6 /0 2 /2 0 2 4 1 8 /0 2 /2 0 2 4 2 1 /0 2 /2 0 2 4 2 4 /0 2 /2 0 2 4 2 7 /0 2 /2 0 2 4 2 9 /0 2 /2 0 2 4 0 3 /0 3 /2 0 2 4 0 7 /0 3 /2 0 2 4 1 0 /0 3 /2 0 2 4 1 3 /0 3 /2 0 2 4 1 6 /0 3 /2 0 2 4 1 8 /0 3 /2 0 2 4 2 1 /0 3 /2 0 2 4 2 4 /0 3 /2 0 2 4 Target Relação Acetaldeído x Isoamila 37 Figura 14: Média da relação de Isoamila x Acetaldeído entre Dez/23 a Mar/24. Fonte: Autor. 4.4. APONTAMENTOS SENSORIAIS A figura 15 abaixo reflete o resultado das análises sensoriais feitas na cerveja antes e depois das alterações no processo produtivo. Figura 15: Antes e depois dos atributos e deméritos presentes no produto. Fonte: Autor. 5,40 5,06 5,47 4,78 1,99 2,50 2,99 2,06 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 Dez Jan Fev Mar AVG STD 6% 12% 7% 8% 5% 5% 3% 34% 4% 5% 6% 6% 10% 13% 20% 28% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Aparencia OK Dulçor OK Malte OK Amargor remanescente Sulfuroso Oxidação Queimado Isoamila Antes Depois 38 De acordo com a imagem, pode-se perceber um aumento significativo nos atributos e uma considerável redução nos deméritos, o que implica na melhora sensorial da cerveja. 4.5. AUMENTO NO VOLUME DE VENDAS A figura 16 abaixo representa a assertividade encontrada na melhoria dos parâmetros citados no trabalho, visto que ela mostra a evolução nas vendas do produto no decorrer dos meses e fidelização dos consumidores. Figura 16: Aumento nas vendas do produto a cada trimestre. Fonte: Autor. 5. CONCLUSÃO Após análises detalhadas, podemos concluir o foco na obtenção da curva ideal de fermentação para equilibrar os ésteres da cerveja foi efetiva, pois houve melhoria nos atributos e redução nos deméritos, com especial atenção na diminuição do acetaldeído. As tecnologias cervejeiras utilizadas, como controle de temperatura automático, resfriamento dinâmico do mosto no enchimento do fermentador, contrapressão automática, resfriamento automático no cone do fermentador e dosagem do fermento por carga específica permitiram um ajuste de perfil, promovendo maior equilíbrio sensorial na cerveja. Com a uniformização do perfil e intensificação dos aromas, observou-se uma significativa melhoria na aceitação pelos 35506 68745 88786 26000 36000 46000 56000 66000 76000 86000 96000 1° Trim 2° Trim 3° Trim 39 consumidores, resultando em um aumento de 76% no consumo da cerveja em questão, ao comparar os períodos de maio a dezembro de 2023. 6. REFERÊNCIAS ALMEIDA, Cláudia Isabel Rodrigues. Métodos espectroscópicos para estudo da cerveja. 2006, 143f. Dissertação (Mestrado em Química) – Departamento de Química, Universidade de Aveiro, Aveiro. BUSCH, J. More Beer. 2015. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2024. CARNEIRO, D. D. Estudo computacional da etapa fermentativa da produção de cerveja e proposta de uma estratégia de controle para o processo. Dissertação – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2010. CARVALHO, Lilian. Guerreiro. Dossiê Técnico: Produção de cerveja. Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2007. 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