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FERMENTAÇÃO
A utilização de microrganismos na biotransformação da matéria vem desde a antiguidade. Através da observação do ambiente ao seu redor, o ser humano passou a perceber que certos processos se desenvolviam devido à presença de microrganismos no meio. A descoberta de microrganismos que podiam modificar um determinado substrato possivelmente foi feita ao acaso, como ao perceber que a carne seca resistia a deteriorização; ou que ao deixar o leite azedar era possível retirar o líquido do coalho para fabricar queijo; ou ainda que ao secar os grão antes da estocagem era possível evitar o aparecimento de fungos. A partir dessas observações, foi possível estudar mais a fundo e utilizar esses microrganismos de forma a atender da melhor forma as nossas necessidades. Na metade do século XIX, Luis Pasteur estudou a função de microrganismos na produção de vários produtos como alimentos fermentados, vinho, cervejas, queijo, leite, iogurte, combustíveis e química fina. Ele identificou muitos processos microbiológicos e descobriu um dos principais princípios da fermentação: a utilização de substratos por microrganismos para a produção de metabólitos primários e secundários de interesse ao homem. Através do isolamento de alguns microrganismos e cultivo em meio adequado, Pasteur também conseguiu desvendar a base do que hoje recebe o nome de biotecnologia. Para se conseguir um bom rendimento muitas vezes é necessária presença de um cultivo puro com somente um microrganismo isolado e evitar o aparecimento de microrganismos indesejados, que podem alterar o processo. Além disso, uma vez terminado o processo, é necessário que os microrganismos presentes também sejam “desativados”. Para isso, Pasteur desenvolveu em 1864 o processo de pasteurização, que consiste em aquecer um determinado meio a uma temperatura de 60ºC por 30 minutos. As usinas de bioprocessos são muito importantes na indústria de alimentos, química fina, e farmacêutica. Apesar de que a produção de produtos como cervejas, vinhos e queijos já vêm acontecendo desde a antiguidade, atualmente a produção é muito mais controlada e eficiente. Por exemplo, primeiramente, os pães eram fermentados com leveduras presentes no meio ambiente. Mais tarde passou-se a manter uma cultura própria de leveduras, guardando uma parte da produção anterior para servir de inóculo para a próxima. Atualmente pode-se comprar o fermento produzido industrialmente de forma padronizada. Processos como a produção de pães, vinhos e queijos, que antes eram realizados em casa ou pequenas propriedades, passaram a ser realizados em grades indústrias, evidenciando a grande vantagem que a microbiologia pode dar à indústria. Os microrganismos utilizam uma fonte orgânica e produzem metabólitos primários como o etanol, que são formados durante a fase de crescimento exponencial, ao mesmo tempo em que as novas células são produzidas. Os processos desenvolvidos no cultivo de microrganismos se desenvolvem geralmente em equipamentos denominados biorreatores. Eles consistem em um sistema aberto ou fechado, onde há a manipulação dos parâmetros físicos (pH, concentração de reagentes, transferência de calor e massa, aeração) de forma a regular a catálise, promovendo um melhor rendimento em biomassa e/ou produto, além de tentar minimizar os custos de produção. Eles geralmente são tanques cilíndricos que apresentam ou não sistema de agitação, mas também podem ser um simples erlenmeyer. Novos modelos de biorreatores aparecem constantemente, de forma a melhorar a qualidade do processo dependendo do tipo de célula a ser cultivada (bactérias, fungos, tecidos animais ou vegetais, células ou enzimas imobilizadas, etc.). Inicialmente utiliza-se biorreatores menores para se investigar qual é o melhor microrganismo a ser utilizado, qual meio de cultivo proporcionará um melhor crescimento e quais condições operacionais são mais favoráveis para a formação do produto desejado. São feitos estudos sobre parâmetros como: transferência de massa,
agitação, taxa de cisalhamento, formação de espuma, energia necessária, taxa de diluição, forma e tamanho do biorreator, pH, temperatura, entre outros. Isso deve ser feito em pequena escala porque não seria vantajoso fazer esses testes em larga escala, correndo o risco de perder grandes quantidades de material e ter um prejuízo econômico. O tipo de fermentação realizada vai depender da espécie de microrganismo utilizada, do substrato que está sendo fornecido e dos tipos de enzimas que ele possui e estão ativas. A análise do tipo de produto final formado na fermentação também pode ser utilizada como forma de identificação de microrganismos, realizando testes bioquímicos.
Historia da cerveja
Desde o final do sec. XIX, cientistas têm imprimido um crescimento importante no desenvolvimento da qualidade de cerveja. Estes desenvolvimento têm sido contínuos. Isso significa que podemos esperar mais progressos além de hoje. Um resultado muito claro desses esforços combinados é que agora é possível fabricar cerveja com uma constante alta qualidade, praticamente em qualquer lugar do mundo. Há evidências de que a prática da cervejaria originou-se na região da Mesopotâmia onde, como no Egito, a cevada cresce em estado selvagem. No Egito, a cerveja ganhou status de bebida nacional, até com propriedades curativas, especialmente contra picadas de escorpião. Consta que os egípcios gostavam tanto da bebida que seus mortos eram enterrados com algumas jarras cheias de cerveja. Tem-se que a cerveja feita de cevada maltada já era fabricada na Mesopotâmia pelos Sumérios há cerca de 6000 anos. A cerveja é tão antiga quanto o pão, pois era obtida a partir da fermentação de cereais como cevada e trigo. A cerveja era feita por padeiros devido à natureza da matéria-prima utilizada: grãos de cereais e leveduras. A cevada era deixada de molho até germinar e, então, moída grosseiramente moldada em bolos aos quais se adicionava a levedura. Os bolos, após parcialmente assados e desfeitos, eram colocados em jarras com água e deixados fermentar. Esta cerveja rústica ainda é fabricada no Egito com o nome de Bouza. Os sumérios já controlavam com precisão a quantidade de matérias-primas estocadas em seus armazéns e o que era destinado às cervejarias, tendo assim, controle sobre o volume de cerveja produzida. Um provérbio da babilônia dizia: "Coma o pão, pois este pertence à vida; beba a cerveja como um costume de vida." O mais antigo documento sobre a produção de cerveja encontrada em solo alemão data de 800 a.C. A partir do início da idade média, os mosteiros assumiram a fabricação da bebida que adquiriu o seu sabor característico pelas mãos dos monges. Os mosteiros mais antigos que iniciaram a produção de cervejas foram os de St. Gallen, na Suíça, Weihenstephan em Freising e St. Emmeram em Regensburg, ambos na Alemanha. No tempo da quaresma, os padres alimentavam-se exclusivamente de cerveja. Os primeiros a receberem autorização oficial para a produção em escala comercial foram os beneditinos de Weihenstephan. Por isso a universidade de Weihenstephan é a indústria cervejeira mais antiga do mundo, tendo sido fundada em 1.040. O lúpulo, assim como outras ervas aromáticas, tais como zimbro, hortelã e a losna, podia ser adicionado à cerveja para corrigir as diferenças observadas no sabor. Há 15 séculos antes, um fragmento de cerâmica mesopotâmica, escrito em sumérico-acadiano há cerca de 5000 anos atrás, dizia que fabricar cerveja era uma profissão bem estabelecida e muito respeitada. Os gregos aprenderam a técnica da cervejaria com os egípcios e também usavam lúpulo. Os romanos aprenderam com os gregos e a introduziram na Gália e Espanha sem, contudo, usarem lúpulo até o século VIII.
O Decreto número 2314,de 4 de setembro de 1997,publicado no Diário Oficial da União de 05/09/1997,regulamenta a Lei número 8918 de 14 de julho de 1994,que dispõe sobre a padronização,a classificação,o registro,a inspeção ,a produção e a fiscalização de bebidas. De acordo com a legislação brasileira,mencionada no Artigo 64 do referido decreto, “Cerveja é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro oriundo do malte da cevada e água potável,por ação de levedura com adição de lúpulo”.
VALOR NUTRITIVO DA CERVEJA
A cerveja possui alto valor nutritivo e é fácil e rapidamente assimilada pelo organismo. Seus componentes, segundo Egon Tschope, mestre cervejeiro e pesquisador, indicam salubridade. São vitaminas, minerais, carboidratos e proteínas, além do álcool que, se consumido sem exagero, também é benéfico. Repositoras de eletrólitos, as cervejas são bebidas que possuem 400/kcal/litro, o que corresponde a aproximadamente 15% das necessidades diárias de um adulto e equivale, em termos de proteína, a 100g de carne, 700ml de leite integral ou seis ovos cozidos. Os sais minerais incluídos em sua composição - 0,4g/l - correspondem a 10% das necessidades de um ser humano. Além disso, as cervejas são ricas em vitaminas, sobretudo as do chamado complexo B. A vitamina B1 auxilia no funcionamento dos músculos, nervos e cérebro; a B2 colabora para a manutenção dos tecidos; a B5 atua no metabolismo dos carboidratos e gorduras; os minerais, como cálcio e fósforo, são essenciais para a composição dos ossos; e o potássio, junto com o cálcio, assegura, entre outros benefícios, o bom funcionamento do coração. Por ter pH baixo - em torno de 4,0 - associado às ações microstáticas do álcool e das resinas amargas do lúpulo, e possuir CO2, a cerveja fortalece a imunidade do homem contra o desenvolvimento de microorganismos patogênicos. Ao contrário das demais bebidas alcoólicas, segundo Tschope, a cerveja proporciona um aumento da diurese, provocado pelas resinas amargas do lúpulo solubilizadas. Entretanto, sua ingestão é desaconselhável para determinadas pessoas, como as que apresentam hiperuricoemia (quantidade excessiva de ácido úrico no sangue).
MATÉRIAS-PRIMAS
Água - é a matéria-prima, mais importante para a fabricação de cerveja. A água
utilizada para fabricar cerveja obrigatoriamente tem de ser potável, podendo sofrer
correções químicas de acordo com a sua composição. A sua importância é tanta que
ela é um dos fatores decisivos na escolha do local para a instalação de uma cervejaria.
Águas com elevados teores de sulfato de cálcio está associada com cervejas
amargas; menor teor de sulfato de cálcio e maior de carbonato de cálcio resulta em
água apropriada para a fabricação de cervejas mais escuras e adocicadas. Já a
cerveja pilsen necessita de água mole (pobre em cálcio e magnésio) para a sua
produção. Dessa forma, podemos observar que a água para cervejaria deve ser
insípida e inodora para não interferir no gosto e aroma da cerveja acabada. Também
deve possuir um pH entre 6,5 e 8,0, faixa onde as enzimas do malte atuam para a
transformação do amido em açúcares fermentáveis.
Malte - é um produto rico em açúcar, obtido com a germinação parcial dos grãos de
cereais. O malte utilizado em cervejaria é obtido a partir de cevadas de variedades
selecionadas especificamente para esta finalidade. A cevada cervejeira pertence á
família das gramíneas, sendo um cereal muito resistente. O malte tem importância
fundamental na fabricação de cerveja, pois vai conferir à bebida o sabor característico,
cor e aroma.
Lúpulo - é responsável pelo aroma acre e sabor amargo característicos da cerveja. O
lúpulo é uma trepadeira perene, cujas flores fêmeas apresentam grande quantidade
de resinas amargas (lupulina) e óleos essenciais, os quais conferem à cerveja o sabor
amargo e o aroma que caracterizam a bebida. É conhecido como o “tempero” da
cerveja e é ele que diferencia uma cerveja de outra, sendo um dos segredos de cada
mestre cervejeiro para diferenciar seu produto dos demais. Além das características
citadas, dadas a cerveja pelo lúpulo, esta planta ainda possui outras funções como
evitar “espumamento” durante a fervura e agente bacteriostático.
Leveduras - são utilizadas na indústria cervejeira graças à sua capacidade de
transformar açúcar em álcool. A levedura utilizada em cervejaria é a espécie
Saccharomyces Cerevisiae e cada cervejaria possui sua própria cepa. Todas as cepas
fazem o mesmo trabalho (transformar açúcar em álcool e gás carbônico), porém o
sabor obtido de uma cepa para outra difere em virtude de pequenas diferenças de
metabolismo. Conseqüentemente, há 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.
