PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

Apresentação em tema: "PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I"— Transcrição da apresentação:

1 PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I
INDÚSTRIA CERVEJEIRA Prof.Ms. Fernanda Palladino

2 INDUSTRIA CERVEJEIRA Na América do Sul, séculos antes da chegada dos espanhóis, os incas já bebiam cerveja de grãos de milho. O mais antigo código de leis conhecido, o de Hamurabi da Babilônia (cerca de antes de Cristo), declara que a pena de morte poderia ser imposta àqueles que diluíam a cerveja que vendiam. Na Idade Média, a cerveja foi utilizada como mercadoria para comércio, pagamento e impostos. Os monges aperfeiçoaram a tecnologia cervejeira e serviram, de certo modo, como vendedores por atacado. No século 14, a cidade de Hamburgo, no norte da Alemanha, era o centro cervejeiro da Europa, com mais de mil mestres cervejeiros.

3 INDUSTRIA CERVEJEIRA A Lei da Pureza (“Reinheitsgebot”), que é o mais antigo código de alimentos vigente no mundo, que determina que apenas água, malte, lúpulo e levedura podem ser utilizados na elaboração da cerveja. Ela foi instituída pelo Duque Guilherme IV da Baviera, em 1516.

4 INDUSTRIA CERVEJEIRA "Cerveja Marca Barbante" foi a denominação genérica dada às primeiras cervejas brasileiras que, com sua fabricação rudimentar, tinham um grau tão alto de fermentação que, mesmo depois de engarrafadas, produziam uma enorme quantidade de gás carbônico, criando grande pressão. A rolha era, então, amarrada com barbante para impedir que saltasse da garrafa. Refrescante e de baixo teor alcoólico, a cerveja foi aos poucos conquistando popularidade em nosso país tropical.

5 INDUSTRIA CERVEJEIRA No Brasil a cerveja demorou a chegar, pois os portugueses temiam perder a venda de seus vinhos. A cerveja chegou ao Brasil em 1808 trazida pela família real portuguesa de mudança para o então Brasil colônia. Consta que o rei, apreciador inveterado de cerveja, não podia ficar sem consumir a bebida. Com a abertura dos portos às nações amigas de Portugal, a Inglaterra foi a primeira a introduzir a cerveja na antiga colônia.

6 INDUSTRIA CERVEJEIRA Até o final da década de 1830, a cachaça era a bebida alcoólica mais popular do País. Além dela, eram importados licores da França e vinhos de Portugal, especialmente para atender à nobreza. Nesse período a cerveja já era produzida, mas num processo caseiro realizado por famílias de imigrantes para o seu consumo

7 INDUSTRIA CERVEJEIRA TIPOS DE CERVEJAS:
- Cervejas de alta fermentação: Na fase de alta fermentação a levedura sobe à superfície. Tipo de levedura: Saccharomyces cerevisiae . Ale (clara, suave, amarga, Porter, Barley Wine, Stout), Altbier, Kölsh, cervejas especiais (Trappiste, Abbey, Saison), Weizenbier. - Cervejas de baixa fermentação: A levedura utilizada sedimenta e deposita-se no fundo do tanque. Tipo de levedura: Saccharomyces uvarum. Lager (Pilsener, Dortmunder, Malzbier), Wiener, Märzen, Münchener, Bock, Doppelbock, Rauchbier. - Fermentação espontânea: As leveduras selvagens existentes no ar ambiente fornecem a fermentação. Lambic, Gueuze, Faro.

8 INDUSTRIA CERVEJEIRA Classificação básica das cervejas
Pela legislação brasileira a cerveja poderá ser denominada: Pilsen, Export, Lager Dortmunder, München, Bock, Malzbier, Ale, Stout, Porter, Weissbier, Alt e outras denominações internacionalmente reconhecidas que vierem a ser criadas, observadas as características do produto original.

9 INDUSTRIA CERVEJEIRA Malzbier  possui baixo teor alcoólico e depois da sua fermentação é adicionado o açúcar e muitos a usam como bebida energética Ela surgiu na República Tcheca e é uma loira de baixa fermentação. Seu sabor pende mais para o amargo e o aroma para o cítrico, características do lúpulo, uma planta aromatizante

10 INDUSTRIA CERVEJEIRA O estilo bock (e seu derivado doppelbock) é um estilo da escola alemã, de baixa fermentação (lager), cuja principal característica é a presença de maltes caramelizados e tostados, sabor picante e sua indefectível cor avermelhada

11 INDUSTRIA CERVEJEIRA Cerveja Lager, Tipo Export/Dortmunder de baixa fermentação, não filtrada e não pasteurizada, de cor cobre intensa, imponente aroma do malte de cevada, e delicado sabor lúpulo. Graduação Alcoólica 5,0%-Vol. (Todo ano c/ diminuição de capacidade no verão.)

12 INDUSTRIA CERVEJEIRA As cervejas são classificadas em 5 itens:
1 - Quanto ao extrato primitivo em: Cerveja leve, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a 5% e inferior a 10,5%, em peso; Cerveja comum, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a 10,5% e inferior a 12,5%, em peso; Cerveja extra, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a 12,5% e inferior a 14,0%, em peso; Cerveja forte, a que apresentar extrato primitivo igual ou superior a 14,0%, em peso. 2 - Quanto à cor: Cerveja clara, a que tiver cor correspondente a menos de 20 unidades EBC; Cerveja escura, a que tiver cor correspondente a 20 ou mais unidades EBC.

13 INDUSTRIA CERVEJEIRA As cervejas são classificadas em 5 itens:
3 - Quanto ao teor alcoólico em: Cerveja sem álcool, quando seu conteúdo em álcool for menor que 0,5% em volume, não sendo obrigatória a declaração no rótulo do conteúdo alcoólico; Cerveja com álcool, quando seu conteúdo em álcool igual ou superior a 0,5% em volume, devendo obrigatoriamente constar no rótulo o percentual de álcool em volume, sendo: Cerveja de baixo teor alcoólico: a que tiver mais de 0,5 até 2,0% de álcool Cerveja de médio teor alcoólico: a que tiver mais de 2 até 4,5% de álcool Cerveja de alto teor alcoólico: a que tiver mais de 4,5 a 7% de álcool

14 INDUSTRIA CERVEJEIRA As cervejas são classificadas em 5 itens:
4 - Quanto à proporção de malte de cevada em: Cerveja puro malte – aquela que possuir 100% de malte de cevada, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares; Cerveja – aquela que possuir proporção de malte de cevada maior ou igual a 50%, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares; Cerveja com o nome do vegetal predominante – aquela que possuir proporção de malte de cevada maior do que 20% e menor do que 50%, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de açúcares. 5 - Quanto a fermentação: De baixa fermentação De alta fermentação

15 INDUSTRIA CERVEJEIRA Características das Matérias-Primas: Água
A água é um dos principais fatores a ser levado em consideração na fabricação de cervejas. Basicamente ela define o local de onde a cervejaria deve ser instalada. Para cada 1L de cerveja produzida é gasto em média 10L de água, considerando todas as etapas do processo.     Dessa forma, podemos observar que a água para cervejaria deve ser insípida e inodora para não interferir no gosto e aroma da carveja acabada. Também deve possuir um pH entre 6,5 e 8,0, faixa onde as enzimas do malte atuam para a transformaçào do amido em açucares fermentáveis

16 INDUSTRIA CERVEJEIRA Características das Matérias-Primas: Malte:
O malte utilizado em cervejaria é obtido a partir de cevadas de variedades selecionadas especificamente para esta finalidade. A cevada é uma planta da família das gramíneas, parente próxima do trigo, e sua cultura é efetuada em climas temperados. No Brasil é produzida em algumas partes do RS durante o inverno, e na América do Sul a Argentina é grande produtora Malte portanto é o grão de cevada que foi submetido a um processo de germinação controlada para desenvolver enzimas e modificar o amido, tornando-o mais macio e solúvel. Utiliza-se neste processo, estritamente, as forças da natureza, que proveu as sementes da capacidade de germinar para desenvolver uma nova planta. Tudo o que o homem faz neste processo é controlar as condições de temperatura, umidade e aeração do grão

17 INDUSTRIA CERVEJEIRA Características das Matérias-Primas: Lúpulo:
O lúpulo (Humulus lupulus L.) é uma trepadeira perene, cujas flores fêmeas apresentam grande quantidade de resinas amargas e óleos essenciais, os quais conferem à cerveja o sabor amargo e o aroma que caracterizam a bebida. Pode-se dizer que é o tempero da cerveja e é um dos principais elementos que os mestres cervejeiros dispõem para diferenciar suas cervejas das demais. A quantidade e o tipo (variedade) de lúpulo utilizado é um segredo guardado a sete chaves pelos cervejeiros.

18 INDUSTRIA CERVEJEIRA Características das Matérias-Primas: Fermento
É o nome genérico de microorganismos, também conhecidos por leveduras, e que são utilizados na indústria cervejeira graças à sua capacidade de transformar açúcar em álcool. Especificamente, a levedura utilizada em cervejaria é a espécie Saccharomyces Cerevisiae e cada cervejaria possui sua própria cepa (o leigo pode entender cepa como raça).     Embora todas as cepas façam basicamente o mesmo trabalho de transformar açúcar em álcool e gás carbônico, o sabor do produto obtido difere de uma cepa para outra, em função de pequenas diferenças de metabolismo e conseqüente formação de substâncias capazes de conferir aroma e sabor ao produto, mesmo estando presentes em quantidades muito pequenas. O fermento é portanto elemento essencial para a produção de cerveja

19 INDUSTRIA CERVEJEIRA Características das Matérias-Primas:
Outros Cereais     Na maioria dos países, Brasil inclusive, é costume substituir parte do malte de cevada por outros cereais, também chamados de adjuntos. Consegue-se desta forma uma vantagem econômica, caso o cereal substituto seja mais barato que o malte, e produz-se uma cerveja mais leve e suave que aquela obtida exclusivamente com malte de cevada. Os adjuntos normalmente usados para este fim são o arroz e o milho, embora seja possível utilizar qualquer fonte de amido para esta finalidade

20 INDUSTRIA CERVEJEIRA Precesso de Produção de Cervejas
    Embora as cervejas de mesma classificação apresentem variações de marca para marca, elas são produzidas seguindo basicamente o mesmo processo de fabricação. Uma visão geral do processo de obtenção de cervejas pode ser visualizado através no fluxograma abaixo:

21 INDUSTRIA CERVEJEIRA

22 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Recebimento e Armazenagem do Malte : Em grandes empresas o malte é recebido à granel a partir de caminhões (1) e armazenado em silos (2). Moagem do Malte : No início da produção o malte é enviado até moinhos (3) que possuem como função promover um corte na casca e então liberar o material amiláceo (amido) para o processo. Outra função da moagem é também promover a diminuiçào do tamanho de partícula do amido de modo a aumentar sua área superficial que futuramente vai ocasionar um aumento na velocidade de hidrólise do amido.

23 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Mosturação : Após ser moído o malte é enviado até os tanques de mostura (4). Nessa etapa o malte moído é misturado com água e submetido a aquecimento. As enzimas contidas no malte são liberadas para o meio e sob ação de calor são ativadas pra promover a hidrólise catalítica do amido. O aquecimento não costuma ultrapassar temperaturas de 72C pois as enzimas são inativadas em temperaturas acima desses valores. Filtração : A mistura obtida, também chamada de mostura, atravessa um sistema de filtros (5) que tem por função separar a casca da mistura. Na torta formada ainda existem frações de açucares que poderão ser utilizados na fermentação. Dessa forma, uma operação bastante útil é lavar a torta com água aquecida com o objetivo de solubilizar o açúcar existente na torta. Após filtrada, a mostura passa a denominar-se mosto.

24 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Fervura : Em seguida o mosto é adicionado a um tanque (7) onde recebe a adição de lúpulo (6). A mistura é fervida por volta de 30min. Durante esse intervalo, ocorre a extração e isomerização de alguns óleos essenciais extraídos do lúpulo. Resfriamento : Terminada a fervura, a mosto fervido acrescido de lúpulo é resfriado por trocadores de calor, com o objetivo de receber a levedura (8) que irá promover a fermentação.

25 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Fermentação : Nessa fase, as leveduras irão consumir os açúcares fermentecíveis, irão se reproduzir e além disso irão produzir álcool e dióxido de carbono e também alguns ésteres, ácidos e álcoois superiores que irão transmitir propriedades organolépticas à cerveja. A fermentação ocorre em tanques fechados, revestidos por uma camisa externa que permite a passagem de fluído refrigerante (amônia ou etileno glicol) para manter o sistema na temperatura desejada de filtração que pode variar de 10 a 25C de modo geral. O tipo de Fermentação dependerá da levedura utilizada, de forma que podemos encontrar : - Cerveja de Alta Fermentação  - Levedura : Saccharomyces Cerevisiae; - Cerveja de Baixa Fermentação - Levedura : Saccharomyces Uvarum; Na alta fermentação, as leveduras tendem a se situar nas partes superiores do fermentador e na baixa fermentação, nas partes inferiores.

26 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Tanques de Fermentação Maturação : Terminada a fermentação, a cerveja obtida do fermentador (cerveja verde) é enviada aos tanques de maturação (10) onde é mantida por períodos variáveis a temperaturas de aproximadamente 0C. Essa fase é importante pois ocorre sedimentação de algumas partículas em suspensão e também desencadeiam-se algumas reações de esterificação que irão produzir alguns aromatizantes essenciais para a cerveja. Segunda Filtração : Nessa nova filtração (12), é acrescido terra diatomácea (11) a cerveja madura, com o objetivo de remover as partículas em suspensão e também adsorver certas substâncias que conferem cor desagradável para a cerveja. Acabamento : Após a segunda filtração, a cerveja passa por uma fase de acabamento (13) onde irá receber dióxido de carbono (que após de ser obtido da fermentação é armazenado), e também outras substâncias que irão garantir a qualidade da cerveja e aumentar seu tempo de prateleira, como estabilizantes e antioxidantes.

27 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Engarrafamento : A cerveja acabada (14) é enviada para a engarrafadora (16) que recebe as garrafas limpas (15) com solução de hidróxido de sódio; Pasteurização : A cerveja engarrafada antes de ser pasteurizada recebe a denominação Chopp. Após ser pasteurizada ela passa a se denominar-se cerveja. O objetivo da pasteurização (17) é eliminar alguns microorganismos que irão prejudicar as características originais da cerveja. Assim, a pasteurização costuma ser realizada a temperaturas por volta de 70C, de modo que essa seja a temperatura letal dos microorganismos em questão. Quando a cerveja é engarrafada antes da pasteurização, esse processo é conduzido em câmaras onde a cerveja recebe jatos de vapor e em seguida é refrigerada com jatos de água fria. Caso a pasteurização ocorra antes do engarrafamento, a cerveja é pasteurizada através de sua passagem por trocadores de calor como no esquema abaixo :

28 INDUSTRIA CERVEJEIRA As etapas do processo encontram-se descritas abaixo: Fluxograma para representação da pasteurização com trocadores de calor Expedição : Após pasteurizada, a cerveja é encaminhada para a fase de expedição (18) para ser comercializada.

29 INDUSTRIA CERVEJEIRA CERVEJA PILSEN
 Matéria-prima Malte Pilsen (100%) Água: manter abaixo de pH 7,0 (acidificá-la se necessário) Processo de mosturação - Moer o malte - Misturar 1 kg de malte em 4 litros de água - Manter a temperatura inicial de mosturação de 45 graus Celsius por 30 minutos - Elevar a temperatura a 64 graus Celsius e manter por 30 minutos - Elevar a 72 graus Celsius e manter por 30 minutos - Elevar a 75 graus Celsius e filtrar

30 INDUSTRIA CERVEJEIRA CERVEJA PILSEN
 Fervura do mosto - Ferver o mosto filtrado por 90 minutos até que o teor de açúcares atinja 11 – 12%. - O percentual de álcool se situará entre 4,5% e 5,5%, dependendo do grau de atenuação final. - O lúpulo deverá ser adicionado de modo que se obtenha entre 25 e 35 IBU (unidades de amargor). Para o paladar brasileiro deverá se situar entre 10 e 15 IBU. De acordo com o tipo de lúpulo e seu teor de ácidos-alfa, deve-se adicionar maior ou menor quantidade. Pode-se adicionar lúpulos do tipo Saaz, Tettnanger, Spalt, Hersbrucker, Hallertau, Nugget, Cluster, Perle. A adição pode ser feita em duas vezes: a primeira no início da fervura e a segunda 10 minutos antes de seu término.

31 INDUSTRIA CERVEJEIRA CERVEJA PILSEN Fermentação e maturação
- Utilizar levedura de baixa fermentação (tipo Lager) - Efetuar a fermentação a temperaturas entre 10 e 12 graus Celsius, reduzir a temperatura a 3 graus Celsius quando o extrato atingir aprox. 4% e manter por dois dias. Resfriar e manter então em torno de 0 grau Celsius e +1 grau Celsius por no mínimo duas semanas.