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Pasteurização de cerveja Mark A. Franchi Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP Departamento de Tecnologia de Alimentos.

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1 Pasteurização de cerveja Mark A. Franchi Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP Departamento de Tecnologia de Alimentos

2 O Mercado de Bebidas Mercado Brasileiro

3 Mercado Mundial Mercado de cerveja mundial: EUA: 23,6 bilhões de L/ano China: 18 bilhões de L/ano Alemanha: 11,7 bilhões de L/ano Brasil: 8,4 bilhões de L/ano ! Consumo per capita: República Tcheca (160 L/hab), Alemanha (126 L/hab), Reino Unido (97 L/hab) Brasil apenas 9° lugar com 48 L/habitante

4 Matérias Primas Malte, lúpulo,fermento e água

5 Adjuntos Definição: Ingredientes fontes de açúcares para produzir extrato (°P). Gritz de milho, quirera de arroz, xarope de hi-maltose. Adicionados em no máximo 30 a 40%. O excesso compromete corpo, espuma e aroma da cerveja.

6 Outros Ingredientes Outras matérias primas segundo o estilo de cerveja: Sorgo (África do Sul) Centeio, mel, uvas passas (Kvas Russo) Cerejas, framboesas, amoras (Belgas) Temperos e ervas (Alsácia, Índia) Cereais não malteados (adjuntos) Tequila (México) Trigo (weissbeer) Laranja (Chile)

7 Fabricação Pesagem Resfriamento Recebimento Ensilagem Moagem Maceração Filtração Fervura Fermentação Maturação Filtração Adegas Envasamento Malte Mosto Cerveja Turva Cerveja

8 Envase Enchedoras isobáricas Enchimento à frio (5°C) Evacuação e lavagem com CO 2 Enchimento por nível pelo fundo Enchedoras com alta capacidade ( garrafas/hora) – de garrafas por dia) Garantem 0,1 ppm de O 2

9 Embarrilamento Estação de embarrilamento

10 Operações do envasamento Inspetoras de garrafas e latas

11 Operações do envasamento Lavagem, rinsagem, transporte e paletização

12 Pasteurização Túnel ENCHEDORA INSPETORA LAVADORA ROTULADORA PELETIZAADORA EMBALAGEM CERVEJA EXPEDIÇÃO TÚNEL FLASH Flash

13 Túnel de Pasteurização Túnel – 60°C cerca de 20 UP Pasteurização da garrafa ou lata após enchimento Depende da transferência de calor da embalagem Pior qualidade e maior segurança Taxa de aquecimento depende da resistência da embalagem

14 Túnel de Pasteurização

15 Esquema de recirculação de água entre as zonas de pasteurização

16 Túnel de Pasteurização Simulação da convecção e distribuição de calor no interior da garrafa de cerveja (fluent)

17 Pasteurização Flash – 72°C de 15 a 20 UP Pasteurização em trocador à placas Requer enchimento asséptico Maior qualidade mas requer quarentena

18 Pasteurização Flash

19 Necessidade de sala de envase asséptico ou sala limpa - Altos investimentos – filtros de ar cultura de sala limpa Quarentena –análise anaeróbios em meio Rakka-Ray demora 48h – 2M garrafas paradas na expedição!

20 Processos Alternativos Membranas Processo ultra limpo

21 Microbiologia de Cervejas Contaminação microbiológica em cerveja (ASSCHE, 1992; BRIGGS, 1994) Contaminação microbiológica em cerveja (ASSCHE, 1992; BRIGGS, 1994) Lactobacillus – produ ç ão de á cido l á tico e off-flavors (diacetil - L. diacetilactis p.e.) Lactobacillus – produ ç ão de á cido l á tico e off-flavors (diacetil - L. diacetilactis p.e.) Pediococcus – á cido l á tico e turva ç ão Pediococcus – á cido l á tico e turva ç ão Bact é rias ac é ticas - á cido ac é tico. Ex.: Acetobacter, Acetomonas. Bact é rias ac é ticas - á cido ac é tico. Ex.: Acetobacter, Acetomonas. Enterobact é rias, Pectinatus e Zymomonas (H 2 S). Enterobact é rias, Pectinatus e Zymomonas (H 2 S). Leveduras selvagens – aromas ditos à mofo ou mofado, e turva ç ão: Saccharomyces, Pichia, Hansenula e Rhodotorula. Leveduras selvagens – aromas ditos à mofo ou mofado, e turva ç ão: Saccharomyces, Pichia, Hansenula e Rhodotorula.

22 Microbiologia de Cervejas PediococcusEnterobactérias LactobacillusLeveduras selvagens

23 Microbiologia de Cervejas

24 Especificações de microbiologia no processo cervejeiro

25 Microbiologia de Cervejas

26 Pasteurização de Cerveja Estabilização MicrobiológicaDeteriorantes Levedura de processo Microrganismos contaminantes Enzimática Melibiase (só baixa fermentação) Invertase

27 Pasteurização de Cerveja Características: pH < 4,5 4,5 – 5% de EtOH Lúpulo – Beta ácidos – colupulona Iso-α-ácidos – trans-iso-humulona ácido trans-humulínico α-ácidos - humulona CO 2 > 3 g.L -1 Compostos fenólicos SO 2

28 Pasteurização de Cerveja DEFINIÇÕES: UP = unidades de pasteurização 1UP = 1 minuto à 60°C Tratamento térmico para cerveja = 20 a 25 UP Tratamento térmico para chopp = 15 a 20 UP

29 Alvo: Pediococcus damnosus D 60 = 2,07 minutos z=6,91°C Cálculo realizado acima de 50°C Equipamento - Redwood Pasteurização de Cerveja

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33 Processo flash: T=72°C 1 UP = 1,15 s Atenção! Nem sempre z é linear: z do P. damnosus entre 72 e 84°C é de 6,79 (Zufall 2000)

34 Pasteurização de Cerveja História térmica (pasteurização túnel)

35 Pasteurização de Cerveja História térmica

36 Pasteurização e Qualidade Parâmetros de qualidade da cerveja: Cor Turbidez Amargor (BU) Estabilidade de espuma Potencial Redox (ITT ou DCI) Compostos de aroma

37 Cor Pasteurização – causa aumento da cor Reação de Maillard devido presença de AR e FAN Formação de melanoidinas Oxidação de Vitamina C – antioxidante de ação prolongada CieLab– parâmetro a (vermelho) aumenta e b decresce com shelf life

38 Turbidez Precipitação de oxalatos Desestabilização do complexo tanino-proteína PROTEÍNA + POLIFENOL COMPLEXO POLIFENOL-PROTEÍNA ácidos cafêico, ferrúlico, sinápico, gálico, vanílico, antocianinas e flavonóis Polimerização de taninos (cross-linked) OH catecol OH R O2O2 O R O o-quinona OH R R-CHNH 2 -COOH R-SH OH R R-S NH R-CH-COOH

39 Espuma Estabilidade de espuma depende de: Dextrinas (viscosidade) – não afetada pela pasteurização Alginato de propilenoglicol - aditivo Proteínas de cadeia média - desnaturação

40 Estabilidade de aroma Perfil aromático de cerveja (Meilgaard 1979)

41 Estabilidade de aroma Formação de compostos de carbonila: Degradação de Strecker de aminoácidos. Degradação oxidativa de isohumulonas. Oxidação de álcoois à aldeídos Auto oxidação de ácidos graxos Degradação enzimática de lípides Condensação aldólica Oxidação secundária de aldeídos insaturados de cadeias longas Oxidação - Teor de oxigênio na garrafa (head space e dissolvido) - 0,5 ppm

42 Estabilidade de aroma T-2-nonenal / e-2-nonenal Limiar de percepção – 0,11 ppb Aroma de papel, papelão Precursor: ácido linolêico do malte 5 metil furfural 1-(2,3,6-trimetil fenil)-1,3-butadieno Aroma à gerânio/couro, 2,6,6-trimetil-1-crotonil-1,3-ciclohexadieno, Aroma à groselha preta TBA – índice de carbonilas

43 Estabilidade de aroma

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47 Aromagrama (Evans 1999) Estabilidade de aroma

48 Perfil aromático de cerveja

49 GC-MS de aldeidos de cadeia longa em amostras tratadas a 60°C Estabilidade de aroma

50 Formação de radicais livres Luminescência química ou quimiluminescência – contagem de fótons Reação com luminol Método instrumental correlacionado com sensorial nas reações de oxidação

51 Pasteurização – métodos alternativos Membranas Alta pressão hidrostática Alta pressão dinâmica - homogeneização


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