GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO SECRETARIA DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA, DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E TURISMO FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA
Tese de Doutorado
PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE CERVEJA OBTIDA A PARTIR DE MOSTOS COM ELEVADAS
CONCENTRAÇÕES DE AÇÚCARES
Daniel Pereira da Silva
Lorena - SP - Brasil
2005
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO SECRETARIA DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA, DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E TURISMO FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA
Tese de Doutorado
PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE CERVEJA OBTIDA A PARTIR DE MOSTOS COM ELEVADAS
CONCENTRAÇÕES DE AÇÚCARES
Daniel Pereira da Silva
Lorena - SP - Brasil
2005
Ficha Catalográfica
Elaborada pela Biblioteca Universitária da FAENQUIL
SILVA, Daniel Pereira da S586p Produção e Avaliação Sensorial de Cerveja Obtida a Partir
de Mostos com Elevadas Concentrações de Açúcares / Daniel Pereira da Silva. -- Lorena, 2005.
177f. : il.
Tese (doutorado) - Faculdade de Engenharia Química de Lorena. Departamento de Biotecnologia. Orientador: João Batista de Almeida e Silva.
1. Biotecnologia 2. Cerveja 3. Análise Sensorial 4. Planejamento Experimental 5. Saccharomyces cerevisiae6. Fermentação. I. Almeida e Silva, João Batista de, orientador. II. Título.
CDU 574.6
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA
PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE CERVEJA
OBTIDA A PARTIR DE MOSTOS COM ELEVADAS
CONCENTRAÇÕES DE AÇÚCARES
Tese de doutorado apresentada como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Biotecnologia Industrial
Banca Examinadora:
Dr. João Batista de Almeida e Silva – Faculdade de Eng. Química de Lorena Dra. Helena Maria André Bolini – Universidade de Campinas Dr. Urgel de Almeida Lima – Instituto Mauá de Tecnologia Dra. Inês Conceição Roberto – Faculdade de Eng. Química de Lorena Dr. Arnaldo Márcio Ramalho Prata – Faculdade de Eng. Química de Lorena
Estudante:
Daniel Pereira da Silva
Lorena - SP - Brasil 2005
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA
PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE CERVEJA
OBTIDA A PARTIR DE MOSTOS COM ELEVADAS
CONCENTRAÇÕES DE AÇÚCARES
Este exemplar corresponde a versão final da tese de doutorado aprovada pela banca examinadora
____________________________________________ Dr. João Batista de Almeida e Silva
Orientador e Presidente da Banca Examinadora
Lorena - SP - Brasil 2005
à DEUS,
pela eterna luz que nos ilumina e nos fortalece.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP, pelo apoio
financeiro para realização deste trabalho;
Às empresas Malteria do Vale, Corn Products Brasil e Wallerstein Industrial e Comercial
pelos materiais doados durante os anos de pesquisa;
À Faculdade de Engenharia Química de Lorena, em especial ao Departamento de
Biotecnologia (Debiq / FAENQUIL) pela oportunidade do curso de doutorado;
À Universidade do Minho, em especial ao Departamento de Engenharia Biológica
(DEB / UMINHO) pela oportunidade do estágio realizado no decorrer deste doutorado;
Ao Prof. Dr. João Batista de Almeida e Silva, pela orientação e apoio ao longo de todo o
trabalho, inclusive pelos ensinamentos na área prática, acadêmica e de pesquisa;
A todos os professores que, de algum modo, me ensinaram ou me auxiliaram durante este
trabalho, em especial: Dra. Helena Maria (UNICAMP); Dr. Arnaldo Márcio, Dra. Inês,
Dr. Adilson e Dr. George Jackson (FAENQUIL); Dr. José Teixeira, Dr. Antônio Vicente e
Dr. Tomás Brányik (UMINHO); Dr. Urgel de Almeida (Inst. Mauá de Tecnologia);
Dr. Adalberto Pessoa Jr. (USP); Prof. José Gonçalves e Prof. Egon Tschope (SENAI-RJ);
Aos colegas de trabalho: Giuliano, Caio, Camila, Jane, Reinaldo, Rogério, André, Érica e
Shadao, pela ajuda, atenção e colaboração durante a realização deste trabalho;
A todos funcionários, alunos e amigos da FAENQUIL que sem exceção colaboraram para
que este trabalho se tornasse um aprendizado ainda maior;
A todos que participaram das sessões de seleção e treinamento para degustadores de
cerveja, de modo especial a todos aqueles pertencentes a equipe sensorial cuja colaboração
foi imprescindível para a conclusão deste trabalho;
Agradeço também aos meus Queridos Pais, Sr. ANTÔNIO e Sra. LAIDE, pela benção diária
e também a minha querida esposa DENISE cujo apoio sempre me motivou a alcançar mais
este objetivo. . . muito obrigado!!!
CONTEÚDO
1. Introdução 01
2. Revisão Bibliográfica 03
2.1 Cerveja: História e Evolução 03
2.2 Mercado Cervejeiro Nacional 05
2.3 Matérias-primas do Processo Cervejeiro 07
2.3.1 Água Cervejeira 07
2.3.2 Lúpulo 08
2.3.3 Malte de Cevada 09
2.3.4 Adjuntos 10
2.4 Tecnologia na Elaboração da Cerveja 12
2.4.1 Preparo do Mosto 13
2.4.1.1 Moagem do Malte 13
2.4.1.2 Mosturação (Atuação Enzimática) 14
2.4.1.3 Filtração, Fervura e Tratamento do Mosto 15
2.4.2 Obtenção da Cerveja 15
2.5 Processo em Mostos com Elevadas Concentrações (High-Gravity Brewing) 18
2.5.1 Influência de Adjuntos no Processo com Elevadas Concentrações 19
2.5.2 Influência da Temperatura no Processo com Elevadas Concentrações 20
2.6 Processo Contínuo para Produção de Cerveja 20
2.7 Análise Sensorial 22
2.7.1 Métodos de Análise Sensorial 23
2.7.1.1 Análise Descritiva Quantitativa 24
2.7.1.2 Testes de Aceitação e Preferência 25
2.7.2 Características Sensoriais da Cerveja 25
3. Objetivos 27
4. Material e Métodos 28
4.1 Cervejas Obtidas em Mostos Concentrados - Processo Descontínuo 28
4.1.1 Matérias-primas Cervejeiras 28
4.1.1.1 Água 28
4.1.1.2 Lúpulos 28
4.1.1.3 Malte de Cevada 29
4.1.1.4 Adjunto de Alto Teor de Maltose 29
4.1.2 Preparo do Mosto Cervejeiro 29
4.1.2.1 Moagem 29
4.1.2.2 Etapa de Mosturação (Hidrólise Enzimática) 30
4.1.2.3 Filtração (Clarificação do Mosto) 32
4.1.2.4 Fervura do Mosto 32
4.1.2.5 Tratamento do Mosto 32
4.1.3 Obtenção de Meio para Cultivo de Pré-Inóculo e Inóculo 33
4.1.4 Microrganismo 33
4.1.5 Pré-Inóculo 34
4.1.6 Inóculo 34
4.1.7 Fermentação / Maturação 34
4.1.8 Armazenamento em Barril 35
4.1.9 Acompanhamento Analítico 36
4.1.9.1 Determinação da Concentração e Viabilidade das Células 36
4.1.9.2 Determinação da Concentração do Mosto e da Concentração de Etanol 37
4.1.9.3 Determinação da Densidade do Mosto 37
4.1.9.4 Determinação do pH 37
4.1.9.5 Determinação de Oxigênio Dissolvido 37
4.1.10 Metodologia de Análise dos Resultados 38
4.1.11 Metodologia Estatística Aplicada aos Experimentos 38
4.1.12 Análise Sensorial: Grau de Aceitação da Cerveja Obtida em Processo Descontínuo 41
4.1.13 Análise Sensorial: Avaliação Descritiva da Cerveja Obtida em Processo Descontínuo 44
4.1.13.1 Amostras 44
4.1.13.2 Recrutamento e Seleção de Provadores 44
4.1.13.3 Teste de Gostos Básicos 50
4.1.13.4 Teste Triangular 50
4.1.13.5 Familiarização com Estímulos e Avaliação do Desempenho 53
4.1.13.6 Desenvolvimento de Terminologia Descritiva 58
4.1.13.7 Treinamento dos Provadores 61
4.1.13.8 Teste Sensorial nas Amostras e Análise Estatística nas Respostas 61
4.2 Cervejas Obtidas em Processo Contínuo 62
4.2.1 Microrganismo e Preparo de Inóculo 62
4.2.2 Preparo dos Suportes para Fermentação e Maturação Contínuas 62
4.2.3 Sistema de Reatores de Células Imobilizadas (SRCI) 63
4.2.4 Iniciando e Operando o Sistema Contínuo (SRCI) 64
4.2.5 Acompanhamento Analítico 65
4.2.6 Metodologia de Análise dos Resultados 66
4.2.7 Análise Sensorial: Grau de Aceitação da Cerveja Obtida em Processo Contínuo 66
4.2.8 Análise Sensorial: Avaliação Descritiva da Cerveja Obtida em Processo Contínuo 67
5. Resultados e Discussão 69
5.1 Estudo do Preparo do Mosto Cervejeiro 69
5.1.1 Avaliação das Condições de Moagem do Malte 69
5.1.2 Acompanhamento da Concentração do Mosto na Etapa de Mosturação 72
5.2 Acompanhamento de um Processo Cervejeiro com 100% de Malte 74
5.3 Cervejas Obtidas em Mostos Concentrados - Processo Descontínuo 78
5.3.1 Análise Estatística e Otimização 78
5.3.2 Comportamento Fermentativo dos Experimentos Propostos 82
5.3.3 Avaliação do Ensaio nas Condições Otimizadas 85
5.3.4 Avaliação Sensorial do Produto Obtido nas Condições Otimizadas: Testes de Aceitação
87
5.3.5 Avaliação Sensorial do Produto Obtido nas Condições Otimizadas: Testes Descritivos
90
5.3.5.1 Recrutamento e Seleção de Provadores 91
5.3.5.1.1 Teste de Gostos Básicos 92
5.3.5.1.2 Teste Triangular 92
5.3.5.1.3 Familiarização de Estímulos e Avaliação do Desempenho 93
5.3.5.2 Desenvolvimento de Terminologia Descritiva e Treinamento 94
5.3.5.3 Teste Sensorial nas Amostras 94
5.4 Cervejas Obtidas em Processo Contínuo 108
5.4.1 Fermentação Primária 108
5.4.2 Tanque de Sedimentação 110
5.4.3 Etapa de Maturação Contínua 111
5.4.4 Avaliação Sensorial dos Produtos Obtidos em Processo Contínuo 112
5.4.4.1 Avaliação Sensorial: Testes de Aceitação 112
5.4.4.2 Avaliação Sensorial Descritiva e Analítica dos Produtos Obtidos 115
6. Conclusões 119
7. Recomendações Futuras 121
8. Referências Bibliográficas 122
9. Anexos 128
Anexo 1. Algumas das características físico-químicas da água utilizada na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL em comparação aos valores sugeridos pela indústria cervejeira, conforme descrito em SENAI (1997). Anexo 2. Lúpulos Hopsteiner (Wallerstein Industrial e Comercial Ltda.), descrição fornecida pela empresa produtora Steiner. Anexo 3. Resultados da análise do malte tipo Pilsen, obtidos de um dos laudos da empresa Malteria do Vale, em comparação com a European Brewery Convention segundo TSCHOPE (2001). Anexo 4. Especificações físico-químicas e composição aproximada do adjunto desidratado de alto teor de maltose MOR-REX 1557 (Corn Products International, Inc.).Anexo 5. Microcervejaria Piloto Debiq / FAENQUIL.
Anexo 6. Cálculo para Preparo do Mosto Cervejeiro.
Anexo 7. Concentração do mosto (Conc.), concentração de etanol (Et.) e concentração de células em suspensão (Xs; Xs viáveis e Xs não-viáveis) nas condições de temperatura e pressão estabelecidas durante o processo cervejeiro realizado com concentração inicial de 12 °P proveniente de 100% malte de cevada e temperatura de fermentação constante e igual a 15 °C. Anexo 8. Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação de cada experimento usado no planejamento fatorial 22 em estrela (Tabela 5.3). Anexo 9. Concentração do mosto (Conc.), concentração de etanol (Et.) e concentração de células em suspensão (Xs; Xs viáveis e Xs não-viáveis) nas condições de temperatura e pressão estabelecidas durante o processo cervejeiro realizado nas condições otimizadas obtidas conforme planejamento experimental: concentração inicial de 14 °P e temperatura de fermentação constante e igual a 13,5 °C. Anexo 10. Valores de FAmostra fornecidos por ANOVA para cada atributo e cada provador, considerando FTabelado = 1,66 em significância de 25%.Anexo 11. Valores de FRepetição fornecidos por ANOVA para cada atributo e cada provador, considerando FTabelado = 3,84 em significância de 5%.Anexo 12. Valores médios apresentados pela equipe sensorial e por cada provador treinado referentes aos atributos avaliados conforme treinamento sensorial nas amostras utilizadas: MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1.Anexo 13. Valores médios obtidos por cada provador em cada atributo avaliado.
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Consumo per capita de cerveja, 2002-2003 (SINDICERV, 2005). 06
Tabela 2.2 Composição química do lúpulo em flor (TSCHOPE, 2001). 08
Tabela 2.3 Composição do grão de cevada e do malte de cevada (CEREDA, 1983). 10
Tabela 2.4 Atuação enzimática e condições ótimas de pH e temperatura (TSCHOPE, 2001). 14
Tabela 4.1 Granulometria do malte moído em condições industriais (SENAI, 1997). 30
Tabela 4.2 Planejamento fatorial completo 22 em estrela com repetição central. 39
Tabela 4.3 Níveis de significância, probabilidade e notação utilizada. 40
Tabela 4.4 Soluções utilizadas na aplicação do Teste de Gostos Básicos. 50
Tabela 4.5 Definições e referências propostas pela American Society of Brewing Chemists para treinamento de provadores em avaliação de cerveja e as correspondentes classes e subclasses conforme apresentado no Círculo de Aromas e Sabores (MEILGAARD et al., 1979; ASBC, 1996).
53
Tabela 4.6 Definições e referências propostas pela American Society of Brewing Chemists(ASBC) para treinamento de provadores em avaliação de cerveja e as correspondentes classes e subclasses conforme apresentado no Círculo de Aromas e Sabores (MEILGAARD et al., 1979; ASBC, 1996), referências utilizadas para intensificação de sabores.
55
Tabela 4.7 Testes de Aceitação aplicados em amostras comerciais em comparação com amostras experimentais obtidas em processo contínuo de fermentação e maturação.
67
Tabela 4.8 Termos descritivos usados pala equipe de provadores (processo contínuo). 68
Tabela 5.1 Percentagem de massa de malte moído obtido em diferentes condições de moagem (distanciamento entre os cilindros) e em cada peneira durante teste granulométrico.
71
Tabela 5.2 Variação da concentração do mosto (Conc.), concentração não fermentescível do mosto (CNF) e valores aplicados de temperatura no decorrer do processo de mosturação em função do tempo.
73
Tabela 5.3 Fator de conversão substrato em produto (YP/S 78h) em relação à matriz do planejamento fatorial 22 em estrela com repetição no ponto central.
79
Tabela 5.4 Estimativas dos efeitos, erros-padrão e teste t de Student para a resposta fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com o planejamento.
79
Tabela 5.5 Análise de variância com erro total para a resposta fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com a análise estatística do planejamento.
80
Tabela 5.6 Análise de variância para os coeficientes do modelo representativo do fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com a análise estatística.
81
Tabela 5.7 Condições experimentais relacionadas com o fator de conversão de substrato em produto em 78 h (YP/S 78h), produtividade volumétrica em 78 h (Pr 78h) e outros parâmetros fermentativos obtidos até o instante de início da maturação: fator de conversão de substrato em etanol (YP/S) e produtividade volumétrica (Pr ).
84
Tabela 5.8 Perfil dos consumidores participantes dos Testes de Aceitação realizados entre as amostras comerciais MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3 (Teste 1), e entre as amostras experimentais Debiq.1 e Debiq.2 e uma amostra comercial MercBr.4 (Teste 2).
88
Tabela 5.9 Valores médios atribuídos pelos consumidores nos Testes de Aceitação 1 realizados entre as amostras comerciais MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3 (Teste 1), e entre as amostras experimentais Debiq.1 e Debiq.2 e uma amostra comercial MercBr.4 (Teste 2).
89
Tabela 5.10 ANOVA aplicada aos valores atribuídos pelos provadores no Teste de Aceitação realizado entre as amostras MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3.
89
Tabela 5.11 ANOVA aplicada aos valores atribuídos pelos provadores no Teste de Aceitação realizado entre as amostras Debiq.1, Debiq.2 e MercBr.4.
90
Tabela 5.12 Perfil dos consumidores que participaram do preenchimento do questionário e da entrevista para o recrutamento de candidatos a degustação de cervejas.
91
Tabela 5.13 Definição consensual dos descritores e referências. 95
Tabela 5.14 Valores médios apresentados pela equipe sensorial treinada em cada atributo nas amostras MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1.
101
Tabela 5.15 Perfil dos consumidores referente aos Testes de Aceitação aplicados entre cervejas obtidas experimentalmente por processo de fermentação e maturação contínuo em comparação aos produtos comerciais.
113
Tabela 5.16 Valores médios atribuídos pelos consumidores nos Testes de Aceitação 1 aplicados em amostras comerciais em comparação as amostras experimentais obtidas em processo contínuo de fermentação e maturação.
114
Tabela 5.17 Valores médios de alguns parâmetros analíticos bem como valores médios apresentados pela equipe sensorial durante avaliação descritiva básica em amostras experimentais obtidas em processo contínuo de fermentação e maturação.
116
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Preparação dos principais tipos de cervejas (RUSSEL, 1994). 12
Figura 2.2 Mecanismos físicos utilizados para imobilização celular (PILKINGTON et al.,1998).
22
Figura 4.1 Variação da temperatura em função do tempo no processo de mosturação (TSCHOPE, 2001).
31
Figura 4.2 Planejamento em Estrela (BARROS NETO et al., 1995). 39
Figura 4.3 Análise seqüencial utilizado na seleção inicial de provadores por Testes Triangulares, com os parâmetros: p0 = 0,33; p1 = 0,66; = 0,15 e = 0,35.
52
Figura 4.4 Círculo de Aromas e Sabores, agrupando termos de classes e subclasses recomendados em análise sensorial de cerveja (MEILGAARD et al., 1979).
56
Figura 4.5 Sistema de reatores de células imobilizadas para obtenção contínua de cervejas em escala laboratorial.
64
Figura 5.1 Massa total (%) obtido em diferentes condições de moagem (distanciamento entre os cilindros) e em cada peneira durante teste granulométrico.
70
Figura 5.2 Concentração do mosto (Conc., - -), concentração não fermentescível do mosto (CNF, -x-) e valores aplicados de temperatura (- - -) no decorrer do processo de mosturação em função do tempo.
72
Figura 5.3 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e concentração de células em suspensão (Xs, g/L) em relação às condições de temperatura (°C) e pressão (kgf/cm2) durante o processo cervejeiro (12 °P/15 °C).
73
Figura 5.4 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e concentração de células em suspensão (Xs, g/L) em relação às condições de temperatura (°C) e pressão (kgf/cm2) durante etapa inicial do processo (12 °P/15 °C).
76
Figura 5.5 Concentração de células totais em suspensão (Xs Totais - cel/mL, - -) e de células não-viáveis em suspensão (Xs Não-Viáveis - cel/mL, - -) em relação a viabilidade de células em suspensão (%, ) durante processo cervejeiro (12 °P/15 °C).
77
Figura 5.6 Superfície de resposta e curvas de nível estimadas pelo modelo matemático representativo do fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com a análise estatística do planejamento.
81
Figura 5.7 Concentração do mosto (Conc., ), concentração de etanol (Et., ) e concentração de células em suspensão (Xs, ) durante fermentação nos seguintes ensaios: [a] 14 °P/12,5 °C; [b] 17,5 °P/9 °C; [c] 21 °P/12,5 °C e [d] 17,5 °P/16 °C.
82
Figura 5.8 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e concentração de células em suspensão (Xs, g/L) nas condições de temperatura (°C) e pressão (kgf/cm2) estabelecidas durante o processo cervejeiro nas condições otimizadas.
85
Figura 5.9 Freqüência de consumo de cerveja descrito pelos candidatos. 92
Figura 5.10 Valores médios obtidos por cada provador no atributo aroma de amêndoa, indicando resposta não consensual do provador 5.
98
Figura 5.11 Valores médios obtidos por cada provador no atributo sabor ácido, indicando resposta não consensual do provador 12.
99
Figura 5.12 Perfil sensorial obtido em diferentes amostras de cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 (- - -) e MercBr.6 (—).
102
Figura 5.13 Perfil sensorial relacionado a aparência em diferentes amostras de cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 (- - -) e MercBr.6 (—).
103
Figura 5.14 Perfil sensorial relacionado ao aroma em diferentes amostras de cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 (- - -) e MercBr.6 (—).
104
Figura 5.15 Perfil sensorial relacionado ao sabor em diferentes amostras de cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 (- - -) e MercBr.6 (—).
105
Figura 5.16 Perfil sensorial dos atributos com diferença significativa em pelo menos duas das amostras avaliadas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 (- - -) e MercBr.6 (—).
106
Figura 5.17 Influência dos diferentes tempos de residência (Tr, ___ ) em diferentes proporções de fluxo de ar (FA, --- ) em relação ao Grau de Fermentação do mosto cervejeiro (12 °P) em cada fase do sistema SRCI: R1 (fermentação principal, - -), R2 (tanque de sedimentação, - -) e R3 (coluna de maturação, - -).
109
Figura 5.18 Percentagem de células livres não viáveis em relação as totais coletadas na saída de cada reator do sistema contínuo: R1 ( ), R2 ( ) e R3 ( ); e percentagem de células imobilizadas não viáveis em relação as totais presentes no R1 ( ).
110
Figura 5.19 Viabilidade de células imobilizadas (quadro preenchido) em relação à concentração de células imobilizadas (quadro vazio), distribuídas ao longo do suporte utilizado durante maturação de cerveja (R3).
111
Figura 5.20 Perfil sensorial obtido nas diferentes amostras de cervejas avaliadas: Deb.2 (- - ), Deb.3 ( ), Deb.4 ( ) e Padrão ( ).
117
LISTA DE QUADROS
Quadro 4.1 Questionário utilizado no recrutamento dos consumidores. 42
Quadro 4.2 Modelo de ficha utilizado nos Testes de Aceitação. 43
Quadro 4.3 Informativo para recrutamento de consumidores em teste descritivo. 45
Quadro 4.4 Termo de Participação Espontânea utilizado no recrutamento. 46
Quadro 4.5 Termo de Liberação para Participação utilizado no recrutamento. 47
Quadro 4.6 Questionário utilizado no recrutamento dos provadores, página 1. 48
Quadro 4.7 Questionário utilizado no recrutamento dos provadores, página 2. 49
Quadro 4.8 Modelo de ficha utilizado para avaliação de gostos básicos. 51
Quadro 4.9 Modelo de ficha utilizada no Teste Triangular. 52
Quadro 4.10 Modelo de ficha utilizado no Teste de Reconhecimento de Odores. 57
Quadro 4.11 Modelo de ficha utilizado no Teste de Aspectos da Cerveja. 58
Quadro 4.12 Modelo de ficha utilizado no Desenvolvimento de Terminologia. 59
Quadro 4.13 Exemplo de Ficha de Avaliação Descritiva. 60
Quadro 5.01 Ficha usada pela equipe para avaliação descritiva das cervejas. 97
RESUMO
Produção e Avaliação Sensorial de Cerveja Obtida a Partir de Mostos com Elevadas Concentrações de Açúcares. Daniel Pereira da Silva. Tese de Doutorado / Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial, Departamento de Biotecnologia, Faculdade de Engenharia Química de Lorena - Debiq / FAENQUIL. Orientador: Dr. João Batista de Almeida e Silva (Departamento de Biotecnologia, FAENQUIL, CP 116, CEP 12600-970, Lorena, SP / Brasil). Banca Examinadora: Dra. Helena Maria André Bolini (FEA/UNICAMP), Dr. Urgel de Almeida Lima (Instituto Mauá de Tecnologia), Dra. Inês Conceição Roberto (Debiq / FAENQUIL) e Dr. Arnaldo Márcio Ramalho Prata (Debiq / FAENQUIL). Maio de 2005.
Este trabalho teve por objetivo principal o estudo da produção e avaliação sensorial de cerveja obtida a partir de mostos com elevadas concentrações de açúcares. Para isto, após avaliação das condições de obtenção de cerveja nas Instalações Piloto da Microcervejaria Debiq / FAENQUIL, estudos foram realizados visando otimização das condições de obtenção de cervejas por aplicação do planejamento experimental completo 22 em estrela. Foi analisada a influência de variáveis como concentração do mosto (14 e 21 °P) e temperatura de fermentação (9 e 16 °C). Os resultados mostraram influência significativa destas variáveis sobre o fator de conversão de substrato em etanol em 78 h e por conseqüência sobre outros parâmetros fermentativos como a produtividade no tempo final de fermentação. As condições otimizadas apresentadas pelo planejamento experimental foram de 14 °P de concentração do mosto e 13,5 °C de temperatura. Testes de aceitação e caracterização do produto obtido nas condições otimizadas e de outros produtos disponíveis no mercado foram feitos por consumidores comuns e uma equipe sensorial anteriormente selecionada e treinada. Com base nas respostas fornecidas, e após aplicação de ANOVA e teste de Tukey, foi concluído que não há diferença significativa no grau de aceitação entre o produto obtido nas condições otimizadas na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL e um produto líder de mercado, porém com algumas diferenças relacionadas aos perfis sensoriais estabelecidos pela equipe treinada. Um estudo de novos processos de produção de cervejas, como os processos contínuos de fermentação e maturação, com posterior análise sensorial nos produtos, foi realizada no Laboratório de Instalações Piloto do Departamento de Engenharia Biológica da Universidade do Minho (DEB / UMINHO, Portugal) visando comparação com o processo descontínuo Microcervejaria Debiq / FAENQUIL. Ficou demonstrada a possibilidade de produção de cerveja por processo contínuo nas etapas de fermentação e maturação utilizando-se como suportes de imobilização celular, respectivamente, resíduos da própria indústria cervejeira (bagaço de malte de cevada) e da indústria agrícola (sabugos de milho). Neste caso, foi utilizado um sistema de reatores com células imobilizadas obtendo produtos com boa aceitação perante consumidores portugueses bem como um perfil sensorial suficientemente equilibrado e próximo daquele encontrado na cerveja comercial e também na cerveja obtida nas condições otimizadas da Microcervejaria Debiq / FAENQUIL.
ABSTRACT
Production and Sensorial Evaluation of Beer Obtained from Worts with High Concentrations of Sugars. Daniel Pereira da Silva. Thesis of Doctor / Industrial Biotechnology Post-Graduation Program, Department of Biotechnology, Faculty of Chemical Engineering of Lorena. Orienting: Dr. João Batista de Almeida e Silva (Department of Biotechnology, FAENQUIL, CP 116, 12600-970, Lorena, SP/Brazil). Examing Board: Dra. Helena Maria André Bolini (FEA/UNICAMP), Dr. Urgel de Almeida Lima (Instituto Mauá de Tecnologia), Dra. Inês Conceição Roberto (Debiq / FAENQUIL) e Dr. Arnaldo Márcio Ramalho Prata (Debiq / FAENQUIL). 2005 Mayo.
The main objective of this work was to study the production and sensorial evaluation of beer obtained from worts with high concentrations of sugars. For this purpose, after the evaluation of the beer production conditions in the Microbrewery Pilot Plant of Debiq / FAENQUIL, studies were done in order to optimize the conditions for beer obtainment using a 22 full-factorial star design. The influence of variables such as wort concentration (14 and 21 °P) and fermentation temperature (9 and 16 °C) was investigated. The results showed significant influence of these variables on the conversion factor of the substrate into ethanol at 78 h and, as consequence, on other fermentation parameters like the productivity at the end of fermentation. The optimized conditions obtained from the experimental design were 14 °P wort concentration and 13.5 °C temperature. Tests for acceptation and characterization of the product obtained under the optimized conditions and other products available in the market were made by common consumers and a sensorial team previously selected. Based on the supplied answers, and after application of ANOVA and Tukey test, it was concluded that there was no significant difference in the acceptance degree between the product obtained under the optimized conditions in Microbrewery of Debiq / FAENQUIL and a leader product of market. However, some differences related to the sensorial profiles were established by the trained team. An evaluation of new processes of beer production, like the continuous processes of fermentation and maturation, with subsequent sensorial analysis of the obtained products, was accomplished at the Pilot Plant Laboratory of the Department of Biological Engineering of the University of Minho (DEB / UMINHO, Portugal) seeking the comparison with the discontinuous process Microbrewery Debiq. The possibility of beer production by continuous mode in the fermentation and maturation processes was demonstrated by using as carriers of cell immobilization, residues from the own brewer industry (spent grains) and also from the agricultural industry (corn-cobs) respectively. In this case, a system of reactors with entrapped cells was used obtaining products with good acceptance by Portuguese consumers with a sensorial profile sufficiently balanced and similar to those of the commercial beer and of the beer obtained under the optimized conditions in Microbrewery Debiq / FAENQUIL.
1
1. INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas, estudos científicos de renomadas universidades e
instituições de pesquisa vêm demonstrando uma maior preocupação em relação ao
equilíbrio entre a pesquisa e a industrialização, incluindo a prática de pesquisa no
setor produtivo. Deste modo, o Departamento de Biotecnologia da Faculdade de
Engenharia Química de Lorena (Debiq / FAENQUIL) vem trabalhando em
processos fermentativos desde a década de 80, com a maioria dos projetos apoiados
por agências de fomento como a FAPESP, CAPES e CNPq.
Entretanto, ultimamente muito se tem estudado sobre o aumento da
produtividade na produção de cerveja bem como o controle dos subprodutos
formados durante o processo fermentativo. Colaborando com estes estudos, o
presente trabalho tem por objetivo dar continuidade à linha de pesquisa
desenvolvida no Grupo de Microbiologia Aplicada e Bioprocessos do Departamento
de Biotecnologia (GMBio - Debiq / FAENQUIL) por meio de estudos relacionados
com o processo para produção de cerveja, mais especificamente a fermentação de
mostos concentrados.
O Brasil, país que ocupa o quinto lugar na classificação dos maiores
produtores mundiais de cerveja, apresenta crescimento constante na produção desta
bebida. Nos últimos dez anos este crescimento foi superior a 30%, passando de
6,5 bilhões de litros produzidos no ano de 1994 para 8,5 bilhões de litros no ano de
2004, resultando um consumo per capita de 49,3 litros de cerveja ao ano. Esse
aumento da produção, resultado do aumento no consumo, ocorreu com a abertura do
mercado e a chegada de produtos importados a preços competitivos com os
fabricados no país.
Um dos caminhos encontrados pelas indústrias cervejeiras, visando ao
aumento da produção, foi à utilização de alta densidade do mosto, ou seja, o
aumento da concentração de açúcares (high-gravity brewing). Assim, a partir da
fermentação de um mosto concentrado, obtêm-se uma cerveja com alto teor
alcoólico que posteriormente é diluída, o que diminui a necessidade de
investimentos em novos tanques e equipamentos.
Introdução 2
No entanto, a utilização de processos com elevadas concentrações de
açúcares, visando o aumento da produtividade e de benefícios nos diversos setores
da indústria cervejeira, apresenta alguns fatores limitantes relacionados com o
desenvolvimento do processo fermentativo. Entre eles podemos citar a diminuição
da viabilidade da levedura, aumento do tempo de fermentação / maturação,
ocorrência de fermentações incompletas, além de produção de compostos
indesejáveis e perceptíveis durante a degustação do produto final.
Com isto, procurando colaborar com a indústria cervejeira na solução de
problemas, entre os quais, a busca por uma maior produtividade aliada à manutenção
da qualidade da cerveja, a pesquisa cervejeira no Departamento de Biotecnologia
surgiu com a intenção de criar um núcleo de pesquisas em um setor ainda pouco
desenvolvido no país. Com o apoio financeiro da FAPESP, no ano de 1999 foram
iniciadas a construção e a instalação de uma Instalação Piloto e de um Laboratório
com equipamentos destinados ao estudo da produção de cerveja, ao controle físico-
químico e microbiológico do produto além de cabines específicas para aplicação de
análises sensoriais.
Assim, este trabalho procurou avaliar o desempenho do processo e a
qualidade sensorial da cerveja obtida com uso de mostos concentrados. Neste
sentido, foram otimizadas as condições de fermentação de cervejas para observar a
influência do aumento da concentração do mosto (14 e 21 °P) em diferentes
temperaturas de fermentação (9 e 16 °C) e, em continuação, foi feita a
caracterização sensorial do produto obtido na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL.
Foram também acompanhados alguns ensaios no Departamento de Engenharia
Biológica da Universidade do Minho (DEB / UMINHO, Portugal) para estudo de
cervejas obtidas por processo contínuo.
De um modo geral, as observações realizadas, tanto nos ensaios de
fermentação descontínua com mostos concentrados como nos ensaios realizados em
processo contínuo de produção, permitiram verificar que a avaliação sensorial dos
produtos é um importante instrumento para auxiliar a pesquisa e a indústria a
direcionarem suas ações para novas tendências em processos e produtos.
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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Cerveja, produto tradicionalmente aceito e em evidência por milhares de
anos, pode ser definida como sendo uma bebida carbonatada de baixo teor alcoólico,
preparada a partir da fermentação do malte de cevada, contendo lúpulo e água de
boa qualidade, podendo ainda utilizar-se de outras matérias-primas como arroz ou
trigo (ALMEIDA E SILVA, 2005).
Sabe-se que a produção e o consumo de bebidas alcoólicas é uma das
atividades mais antigas desenvolvidas pelo homem (VARNAM e SUTHERLAND,
1997). No caso específico da cerveja, talvez a mais popular das bebidas, sua
fabricação vem de milhares de anos durante os quais sofreu aprimoramento técnico
visando o aumento de sua produção e de seu consumo (MARTINS, 1991); sendo
considerado, segundo MEILGAARD (1981), um produto de qualidade complexa,
que é influenciado por fatores físicos, químicos e biológicos, apresentando em sua
composição no mínimo 800 componentes de sabor.
2.1 Cerveja: História e Evolução
A cerveja, provavelmente foi descoberta por acaso, quando da fermentação
espontânea da mistura de cereais e posterior degustação. Certamente não foi a
primeira bebida alcoólica descoberta, mas pesquisas históricas mostram que sua
origem é da região da Mesopotâmia, onde sua preparação já ocorria há cerca de
6000 anos antes de Cristo (MARTINS, 1991; CEREDA, 1983). Além deste, há
vários outros relatos históricos de sua produção pelo mundo, em datas que
antecedem em muito o nascimento de Cristo e que variavam com a matéria-prima
disponível e cultura da região (HARDWICK, 1994).
Devido à natureza de seus constituintes, grãos de cereais e levedura, o
processo de obtenção da cerveja era exercido por padeiros. A cevada era deixada de
molho até germinar, moída grosseiramente e então moldada em bolos. Estes eram
então parcialmente assados, desfeitos em jarras com água e deixados para fermentar
(HARDWICK, 1994). Segundo HARDWICK (1994), a cerveja dessa época era
opaca, sujeita à deterioração e de gosto diferente das atuais. Esta cerveja rústica,
conforme CEREDA (1983), ainda é fabricada no Egito com o nome de Bouza.
Revisão Bibliográfica 4
Na idade média o lúpulo foi introduzido como matéria-prima e a arte
cervejeira teve algum avanço devido ao início da produção em maior escala. Nesta
época, ainda utilizavam-se de toda espécie de ingredientes envolvendo diferentes
cereais na elaboração da cerveja. Por este motivo, o Duque Guilherme IV da
Bavária / Alemanha, no ano de 1516, aprovou o que atualmente é conhecido como a
lei mais antiga do mundo sobre a manipulação de alimentos, a lei alemã
Reinheitsgebot, indicando que a cerveja deveria ser produzida somente com cevada,
lúpulo e água (TSCHOPE, 2001).
Embora o processo cervejeiro tenha uma história baseada em
aproximadamente 8000 anos, somente nos últimos 150 anos a ciência cervejeira tem
sido substancialmente desvendada, utilizando-se atualmente de um amplo campo da
ciência envolvendo a engenharia, a bioquímica e a microbiologia. Durante muito
tempo o processo cervejeiro permaneceu sem grandes modificações devido
principalmente à grande complexidade das reações ocorridas nos vários estágios do
processo (BAMFORTH, 2000).
Pesquisas realizadas nas últimas décadas encontraram soluções para muitos
problemas do processo cervejeiro. Como conseqüência, modernas cervejarias são
hoje estruturadas com métodos e processos utilizando novos equipamentos
especialmente idealizados. Processos de fermentação contínua, manipulação
genética da cevada e da levedura além do emprego de mostos concentrados
(elevadas concentrações iniciais de açúcares), estão hoje entre as várias
modificações que ocorrem na produção e elaboração da cerveja (HARDWICK,
1994; REINOLD, 1997).
Segundo BAMFORTH (2000), quatro critérios impulsionaram estas
mudanças tecnológicas na indústria cervejeira: redução de custos, melhoria na
qualidade, manutenção das propriedades benéficas do produto e melhoria nas
oportunidades de vendas. Porém, atualmente são diversos os tipos de cerveja
encontrados no mercado consumidor, diferindo não somente em sua etapa de
processamento, como equipamentos e processos tecnológicos empregados, mas
também diferindo em sua composição e quantidade de matérias-primas utilizadas
(BAMFORTH, 2000).
Revisão Bibliográfica 5
2.2 Mercado Cervejeiro Nacional
Trazido por D. João VI no início do século XIX, durante a permanência da
família real portuguesa em território brasileiro, a cerveja daquela época era toda
importada de países europeus (VENTURINI FILHO e CEREDA, 2001). A história
da implantação das cervejarias no Brasil, segundo Bracco (1986) citado em
RODRIGUES (2000), coincidiu com o início do processo de industrialização e o
advento do regime republicano. Ainda segundo este autor, em São Paulo o ciclo da
industrialização foi iniciado basicamente com a empresa Antarctica autorizada a
funcionar em maio de 1891 por decreto do então presidente da República Marechal
Deodoro da Fonseca. Alguns anos mais tarde, a Brahma, fundada no Rio de Janeiro
em 1904, a Kaiser, lançada inicialmente em Minas Gerais em 1982, juntamente com
a Antarctica, iniciaram uma época de forte concorrência com apelos publicitários em
todo mercado enquanto as concorrentes menores utilizaram como estratégia
comercial os pontos de venda do produto. No ano 2000 as empresas Antarctica e
Brahma fundiram dando origem a AMBEV, maior empresa de cerveja do Brasil. Em
2004 a AMBEV associou-se a cervejaria Belga (InterBrew) originando a INBEV e
assim formando o maior grupo cervejeiro do mundo com uma produção de
19,2 bilhões de litros de cerveja por ano (ALMEIDA E SILVA, 2005).
O mercado nacional de cervejas até então sempre se caracterizou pela
presença de poucas marcas de cerveja, predominantemente do tipo Pilsen, que é uma
bebida com características de sabor suave, clara e límpida. No Brasil, segundo
ARAÚJO e colaboradores (2003), a produção deste tipo de cerveja se concentra em
grandes fábricas representantes das principais marcas distribuídas em todo o
território nacional, embora a produção de cerveja em microescala já se manifeste
acompanhando a tendência existente em outros países.
A cerveja oriunda de microcervejarias caracteriza-se como um produto mais
encorpado e de aroma e sabor mais pronunciados, sendo consumida principalmente
por pessoas mais exigentes em termos de qualidade sensorial, que buscam um
produto diferenciado, independente do preço. Um microcervejeiro geralmente adota
como alternativa tecnológica uma escala de produção de até 50.000 litros por ano,
ou seja, uma produção mensal média de 4.160 litros (Neves, 1996 citado por
ARAÚJO et al., 2003).
Revisão Bibliográfica 6
Segundo REINOLD (1997), nos últimos anos a indústria cervejeira brasileira
vem investindo em tecnologia mais moderna, otimizando e racionalizando processos
para tornar-se cada vez mais competitiva nos mercados interno e externo.
As crescentes exigências do consumidor por produtos de alta qualidade a um
custo baixo estão forçando toda a cadeia de produção de cerveja a repensar seus
processos. Porém, mesmo com as diversas variáveis no decorrer de um processo
cervejeiro, como por exemplo o tempo e temperatura de fermentação, tipos e
qualidade da matéria-prima ou ainda o tipo ou ausência de filtração no produto final,
as grandes cervejarias preocupam-se em manter a constância da qualidade visto que
os consumidores esperam o mesmo efeito sensorial nas diferentes ocasiões em que
consomem uma mesma cerveja (REINOLD, 1997; SLEMER, 1996).
Quanto à evolução da produção de cervejas, segundo o Sindicato Nacional da
Indústria da Cerveja (SINDICERV, 2005), o Brasil apresentou um significativo
aumento nos últimos anos, passando de 6,5 bilhões de litros produzidos em 1994
para 8,5 bilhões de litros no ano 2004. O mesmo ocorreu com o consumo per capita
anual deste produto, passando de 41,8 litros em 1994 para 48 litros em 2004. Com
isto, o Brasil se encontra atualmente entre os cinco maiores produtores mundiais de
cerveja sendo apenas superado pela China (27 bilhões de litros), Estados Unidos
(24 bilhões de litros), Alemanha (10,5 bilhões de litros) e Rússia (9 bilhões de
litros). No entanto, em relação ao consumo per capita, o Brasil está abaixo de países
como México (50 litros/ano) e Japão (56 litros/ano), conforme Tabela 2.1.
Tabela 2.1 Consumo per capita de cerveja, 2002-2003 (SINDICERV, 2005)
Países Consumo (litros/habitante)
Rep. Checa 158
Alemanha 118
Reino Unido 102
Austrália 92
Estados Unidos 84
Espanha 78
Japão 56
México 50
Brasil 48
França 36
China 18
Revisão Bibliográfica 7
2.3 Matérias-primas do Processo Cervejeiro
Genericamente, define-se por cerveja uma bebida carbonatada, de baixo teor
alcoólico e elaborada com água, lúpulo, malte de cevada, fermento e complementos
ou adjuntos como o arroz, o milho ou o trigo (ALMEIDA E SILVA, 2005).
2.3.1 Água Cervejeira
Segundo RUSSEL e STEWART (1995), a água é, pela quantidade, a
principal matéria-prima no decorrer de um processo cervejeiro, pois
aproximadamente 95% do peso da cerveja é constituído de água. Por este motivo,
indústrias cervejeiras localizam-se em regiões onde a composição da água é
relativamente uniforme e de boa qualidade.
Na natureza toda água contém sais dissolvidos, possuindo-os em quantidades
e qualidades de modo diferenciado de acordo com sua região. Se a quantidade for
alta a água passa a ter gosto conforme os sais nela dissolvidos. Além disso, as águas
naturais podem possuir matérias orgânicas e compostos gasosos que, além de gosto,
transmitam-lhes odor. Deste modo, a quantidade e qualidade dos sais dissolvidos e
dos compostos orgânicos presentes na água, influenciam nos processos químicos e
enzimáticos que ocorrem durante a fermentação e, conseqüentemente, na qualidade
da cerveja produzida (VARNAM e SUTHERLAND, 1997).
No entanto, se a água não for de boa qualidade ou não apresentar composição
química adequada, poderá ser tratada por diferentes processos visando purificá-la e,
se necessário, efetuar algumas modificações nos níveis de íons inorgânicos
apresentados (VARNAM e SUTHERLAND, 1997).
Segundo RUSSEL e STEWART (1995), citando diversos autores, entre os
requisitos básicos para obter água cervejeira de qualidade são: seguir padrões gerais
de potabilidade; ser limpa, inodora e incolor e possuir concentração de cálcio
próxima a 50 mg/L. De acordo com TSCHOPE (2001), águas utilizadas em
microcervejarias, provenientes de um modo geral de tratamentos municipais ou de
poços, devem ser regularmente analisadas quanto a estes critérios de composição e
qualidade.
Revisão Bibliográfica 8
2.3.2 Lúpulo
O lúpulo, planta classificada como Humulus lupulus, é de difícil cultivo e
típica de regiões frias; é dióica, possuindo flores masculinas e femininas em plantas
diferentes. As flores femininas são agrupadas em cachos ou umbelas em várias
dobras sobre as quais se fixam os pares de brácteas e bractéolas. As brácteas e as
bractéolas formam uma bolsa onde são alojados os grânulos de lupulina, que encerra
as substâncias de interesse cervejeiro responsáveis pelo amargor e aroma
característicos da cerveja (SEIDL, 2003; TSCHOPE, 2001; CEREDA, 1983).
O lúpulo pode ser comercializado na forma de flores secas (in natura), pellets
ou em extratos, podendo tradicionalmente ser classificado como lúpulos aromáticos
e de amargor conforme suas características predominantes (SEIDL, 2003). A
Tabela 2.2 apresenta a composição química do lúpulo em flor.
Tabela 2.2 Composição química do lúpulo em flor (TSCHOPE, 2001).
Características Percentagem (%)
Resinas Amargas Totais 12 - 22
Proteínas 13 - 18
Celulose 10 - 17 Polifenóis 4 - 14
Umidade 10 - 12
Sais minerais 7 - 10 Açúcares 2 - 4
Lipídios 2,5 - 3,0
Óleos essenciais 0,5 - 2,0 Aminoácidos 0,1 - 0,2
No lúpulo, considerando os açúcares e os aminoácidos como componentes
solúveis e presentes apenas em pequena proporção, e os lipídeos, as proteínas e a
celulose, como componentes insolúveis, praticamente estes componentes não
contribuem com o processo cervejeiro (Tabela 2.2). Assim, e conforme SENAI
(1997), as substâncias mais importantes e presentes no lúpulo são os óleos
essenciais, as substâncias minerais, os polifenóis e as resinas amargas.
Revisão Bibliográfica 9
Apesar de serem altamente voláteis, ocorrendo perdas de 96 a 98% no
decorrer do processo cervejeiro, os óleos essenciais conferem ao mosto e à cerveja o
caráter aromático do lúpulo, enquanto que as substâncias minerais são importantes
para o processo devido ao seu teor de nitratos, os quais são reduzidos a nitritos. Os
polifenóis são ricos em substância tânica de baixa massa molar, protetores da
cerveja, ao contrário de seus produtos resultantes de condensações poliméricas,
médias e altas massas molares, que reagem com as proteínas causando turvações
coloidais prejudicando características da espuma, do corpo e do paladar na cerveja.
As resinas do lúpulo, por sua vez, podem ser resinas brandas totais, que apresentam
-ácidos ou humulonas que após isomerização tornam-se solúveis e responsáveis
pelo principal amargor da cerveja, e resinas duras, substâncias solúveis e
responsáveis por um forte e áspero amargor (TSCHOPE, 2001).
Com a tecnologia aplicada no processo de lupulagem, novos produtos têm
sido desenvolvidos, como por exemplo, os extratos isomerizados, que permitem o
ajuste de amargor pós-fermentação, e os extratos isomerizados e reduzidos, que
permitem proteção contra luz e retenção de espuma. A utilização de um ou mais
destes extratos, resultantes do desenvolvimento tecnológico, ocorre em função das
necessidades particulares de cada processo e das características que compõem cada
tipo específico de cerveja. Por este motivo, o processo de lupulagem torna-se parte
integrante das formulações técnicas de uma indústria cervejeira, uma vez que afeta,
diretamente, as características qualitativas do produto final (SEIDL, 2003).
2.3.3 Malte de Cevada
O termo técnico para malte é definido como matéria-prima resultante da
germinação, sob condições controladas, de qualquer cereal (milho, trigo e aveia,
entre outros). Em princípio qualquer cereal pode ser malteado, considerando, entre
outros fatores, o poder diastásico e o valor econômico de cada cereal. O malte
utilizado em cervejarias é obtido de cevada, gramínea pertencente ao gênero
Hordeum cujos grãos na espiga, alinhados em duas ou seis fileiras, são envoltos por
diversas camadas celulósicas, sendo a primeira camada (palha) eliminada no
beneficiamento, enquanto outras camadas aderentes ao grão (cascas) utilizadas
posteriormente no processo de produção de cerveja (CEREDA, 1983).
Revisão Bibliográfica 10
Após a colheita, os grãos (sementes) são armazenados em silos, em
condições controladas de temperatura e umidade, aguardando o envio para a
Maltearia, indústria de transformação da cevada em malte. O processo de
transformação do grão de cevada em malte consiste em colocar a semente em
condições favoráveis de germinação, controlando temperatura, umidade e aeração,
interrompendo a germinação tão logo o grão tenha iniciado a criação de uma nova
planta. Nesta fase, o amido presente no grão malteado apresenta-se em cadeias
menores devido à ação das enzimas presentes no grão o que o torna menos duro e
mais solúvel (SENAI, 1997). A Tabela 2.3 apresenta valores importantes quanto à
composição média do grão de cevada em comparação ao malte, ou seja, grão de
cevada após o tratamento da malteação.
Tabela 2.3 Composição do grão de cevada e do malte de cevada (CEREDA, 1983).
Características Grão de Cevada Malte de Cevada
Massa do Grão (mg) 32 a 36 29 a 33
Umidade (%) 10 a 14 4 a 6
Amido (%) 55 a 60 50 a 55 Açúcares (%) 0,5 a 1,0 8 a 10
Nitrogênio Total (%) 1,8 a 2,3 1,8 a 2,3
Nitrogênio Solúvel (% de N total) 10 a 12 35 a 50 Poder Diastásico, °% L* 50 a 60 100 a 250
Enzima -amilase, 20° unidades** traços 30 a 60
Atividade Proteolítica traços 15 a 30
* Lintner (índice de atividade das amilases), ** em unidades de dextrinas produzidas
2.3.4 Adjuntos
Muitos cervejeiros utilizam-se de adjuntos ao malte de cevada. Segundo
RUSSEL e STEWART (1995), adjuntos podem ser definidos como materiais
carboidratados não-malteados de composição apropriada e propriedades que
beneficamente complementam o mosto proveniente de malte de cevada, ou ainda,
como usualmente são considerados, fontes não-malteadas de açúcares.
Revisão Bibliográfica 11
Os adjuntos cereais mais comuns são o milho, o arroz e o trigo, os quais são
adicionados na fase de preparação do mosto cervejeiro utilizando-se, deste modo,
das enzimas contidas no próprio malte para hidrolisar o amido existente em sua
composição em açúcares (SENAI, 1997).
Segundo CEREDA (1983), as enzimas desdobram o amido contido no
próprio malte e podem ainda hidrolisar o correspondente a 50% do peso de malte em
forma de complemento acrescentado ou adjunto cereal, sendo necessário quando
acima deste limite à adição de enzimas suplementares.
Quando da utilização de adjuntos na forma de açúcares, seja na forma
desidratado como cristais ou na forma de xaropes concentrados, há vantagens sobre
os cereais, como por exemplo, baixos teores de proteínas, menores volumes de
armazenamento além de nenhuma exigência de pré-tratamento como a sacarificação.
Assim, estes adjuntos usados na forma de cristais de açúcares ou xaropes
concentrados podem ser adicionados diretamente na caldeira de fervura (RUSSEL e
STEWART, 1995).
Com o avanço da tecnologia de processos enzimáticos foi possível obter
adjuntos a base de maltose derivados do milho, contendo composições pré-
estabelecidas de carboidratos, como por exemplo, o xarope de alto teor de maltose.
Estes novos produtos permitiram a introdução de adjuntos sem alterar a composição
em carboidratos do mosto e, conseqüentemente, evitaram maiores dificuldades na
sala de preparação de mosto, na fermentação e na maturação. Em análises sensoriais
realizadas na cerveja produzida utilizando o xarope de alto teor de maltose como
adjunto ao malte não foram verificadas diferenças significativas em relação a outras
cervejas obtidos em processos tradicionais produzidas com puro malte (RUSSEL e
STEWART, 1995).
Segundo RUSSEL e STEWART (1995), os adjuntos são utilizados
principalmente devido à vantagem de proporcionar mosto de menor custo quando
comparado com os obtidos somente utilizando malte. Cervejas obtidas com o uso de
adjuntos apresentam outras vantagens, como por exemplo, cores mais brilhantes e
maior estabilidade física, além de propiciar aumento da produção, mesmo quando há
limitação na sala de preparo do mosto.
Revisão Bibliográfica 12
2.4 Tecnologia na Elaboração da Cerveja
No mercado cervejeiro mundial há grande variedade de cervejas, podendo em
sua maioria ser classificada em dois grandes grupos: tipo ale, obtidas pela ação do
levedo que se emerge para a superfície do meio durante a fermentação tumultuosa
(cerveja de alta fermentação), e tipo lager, obtidas pela ação do levedo que se
deposita no fundo do tanque, durante ou após a fermentação tumultuosa (cerveja de
baixa fermentação), sendo esta a mais popular e consumida em todo o mundo
(HARDWICK, 1994; MARTINS, 1991).
A seqüência básica dos processos utilizados para a produção de ambos os
tipos de cervejas, ale e lager, são similares e estão mostrados na Figura 2.1.
Figura 2.1 Preparação dos principais tipos de cervejas (RUSSEL, 1994).
Moagem do Malte
Mosturação (atuação enzimática)
Fermentação
. 7 a 15 °C . 7 a 10 dias Clarificação
(filtração do mosto)
Maturação
. 3 a 5 semanas . 0 °C
Filtração
Consumo Fervura
(Lúpulo + Adjunto)
Fermentação
. 18 a 22 °C . 3 a 5 dias
Maturação
. até 1 semana . 0 °C Tratamento do Mosto
. retirada do precipitado . resfriamento
. aeração
Processo Lager
Processo Ale
Revisão Bibliográfica 13
2.4.1 Preparo do Mosto
A etapa anterior ao processo fermentativo, etapa de preparo de mosto,
englobando desde a moagem até o tratamento do mosto cervejeiro, pode ser
resumido como segue: malte de cevada, obtido pela germinação de grãos de cevada
em condições especiais seguido de um processo de morte do embrião, é moído e
misturado com água obedecendo a um aumento gradativo de temperatura. Durante
este processo, denominado mosturação, as enzimas presentes no malte são ativadas e
realizam a hidrólise dos constituintes deste malte, liberando-os. Após esta etapa, a
solução obtida é clarificada utilizando a própria casca do malte como camada
filtrante, sendo posteriormente fervida na presença de lúpulo para aquisição das
características de amargor (ANGELINO, 1991; SENAI, 1997).
Nesse estágio, fervura do mosto, pode-se adicionar ou não o adjunto de alto
teor de maltose como complemento ao mosto cervejeiro. Após a fervura e,
conseqüentemente, obtenção da concentração desejada do mosto (açúcares), ocorre a
precipitação de proteínas, polifenóis e outros materiais insolúveis que constituem
um sedimento geralmente denominado de trub. Este sedimento é removido e o
mosto resfriado até a temperatura de fermentação quando normalmente é aerado e
inoculado (ANGELINO, 1991; SENAI, 1997).
2.4.1.1 Moagem do Malte
Segundo REINOLD (1997), a etapa de moagem do malte tem influência
direta sobre a rapidez das transformações físico-químicas, o rendimento, a
clarificação e a qualidade do produto final.
Deste modo, segundo TSCHOPE (2001) e SENAI (1997), o objetivo da
moagem seria a redução do grão de malte de modo uniforme, tendendo a obter:
(1) rompimento da casca no sentido longitudinal expondo o endosperma, porção
interna do grão; (2) desintegração total do endosperma, promovendo uma melhor
atuação enzimática e (3) proporção mínima de farinha com granulometria muito
fina, evitando a formação de substâncias que produzam uma quantidade excessiva
de pasta dentro da solução.
Revisão Bibliográfica 14
2.4.1.2 Mosturação (Atuação Enzimática)
A mistura do malte moído com água em temperaturas controladas, de acordo
com um programa previamente estabelecido, tem por objetivo solubilizar
inicialmente as substâncias do malte diretamente solúveis em água e, com o auxílio
das enzimas, solubilizar as substâncias insolúveis, promovendo a gomificação e
posterior hidrólise do amido a açúcares (CEREDA, 1983; REINOLD, 1997). Neste
sentido, deve-se considerar que todo processo enzimático depende da temperatura,
do tempo, do grau de acidez e concentração do meio, da qualidade do malte e da
constituição do produto da moagem (SENAI, 1997).
A escolha do tipo de mosturação ou programa de temperaturas a ser aplicado
durante a atuação enzimática depende da composição e do tipo de cerveja desejado,
definindo quanto de açúcares fermentescíveis se deseja para o processo de
fermentação ou do quanto de substâncias protéicas de alta massa molecular se
almeja para a formação do corpo da cerveja e consistência da espuma
(SENAI, 1997). Segundo STEWART (2000), a ação das enzimas produz um mosto
que contém de 70 a 80% de carboidratos fermentescíveis, incluindo glicose, maltose
e maltotriose (mosto fermentescível). A Tabela 2.4 apresenta um resumo da atuação
enzimática e suas respectivas condições ótimas de pH e temperatura.
Tabela 2.4 Atuação enzimática e condições ótimas de pH e temperatura (TSCHOPE, 2001).
Enzima Atuação pH Temperatura
Hemicelulase Decomposição da hemicelulose para glucanos de baixa e média massa molar
4,5 a 4,7 40 a 45 °C
Exo-peptidase Decomposição das proteínas de alta e média massa molar para aminoácidos
5,2 a 8,2 40 a 50 °C
Endo-peptidase Decomposição das proteínas para produtos intermediários de alta e média massa molar
5,0 50 a 60 °C
Dextrinase Desagregação do amido para maltose e maltotriose pela desagregação das combinações 1-6
5,1 55 a 60 °C
-amilase Decomposição do amido para maltose pela desagregação das combinações 1-4
5,4 a 5,6 60 a 65 °C
-amilase Decomposição do amido para dextrinas inferiores pela desagregação das combinações 1-4
5,6 a 5,8 70 a 75 °C
Revisão Bibliográfica 15
2.4.1.3 Filtração, Fervura e Tratamento do Mosto
Após a hidrólise do amido é necessária a retirada do bagaço, massa resultante
da aglutinação da casca com os resíduos do processo, podendo esta etapa ser
realizada por sedimentação natural e efetuada em equipamento provido de fundo
falso tipo peneira, onde o líquido passa através da camada de cascas do malte
depositadas (etapa de filtração, também denominada clarificação). Posteriormente é
feita a lavagem destas cascas por passagem de água aquecida nas próprias peneiras
de coleta ou em filtros prensas (RUSSEL e STEWART, 1995; MARTINS, 1991).
Na etapa seguinte, com acréscimo do lúpulo, o mosto é submetido à fervura,
visando: inativação de enzimas, esterilização do mosto, coagulação protéica,
extração de compostos amargos e aromáticos do lúpulo, formação de substâncias
constituintes do aroma e sabor, evaporação de água excedente e de componentes
aromáticos indesejáveis no produto final (TSCHOPE, 2001).
Após a obtenção do mosto, porém, em uma etapa anterior à etapa de
fermentação, ele deve passar por etapas de retirada do precipitado, resfriamento e
posterior aeração, visando melhor atuação da levedura (tratamento do mosto). Como
indicado na Figura 2.1, mostos de cerveja tipo Lager são usualmente resfriados entre
7 e 15 °C e os do tipo Ale são resfriados em média entre 18 e 22 °C, antes da adição
da levedura. Durante esta etapa de resfriamento, ou ainda pelo auxílio de forças
centrípetas proveniente da rotação forçada do meio, precipitam-se os complexos de
proteínas juntamente com as resinas e taninos (trub), os quais devem ser retirados ou
isolados do mosto límpido (TSCHOPE, 2001; CEREDA, 1983).
2.4.2 Obtenção da Cerveja
O processo fermentativo consiste no ponto central para produção de qualquer
bebida alcoólica (VARNAM e SUTHERLAND, 1997), possuindo como principal
objetivo à conversão de açúcares fermentescíveis em etanol e gás carbônico (CO2)
pela levedura em condições anaeróbias. Taxonomistas de leveduras modernamente
classificam todas as cepas empregadas na produção de cerveja como Saccharomyces
cerevisiae, referindo-se às leveduras simplesmente como S. cerevisiae tipo ale ou
tipo lager (Stewart e Russel, 1998, citados em STEWART, 2000).
Revisão Bibliográfica 16
No entanto, segundo STEWART (2000), a diferença entre ale e lager,
baseada em leveduras de superfície ou de fundo, tem se tornado menos usual com a
utilização dos fermentadores cilindros-cônicos e das centrífugas. Hoggan (1978),
citado em MUNROE (1994a), relatou algumas vantagens em se utilizar tanques
cilindros-cônicos, tais como: (1) manutenção das leveduras em suspensão devido à
agitação natural causada pela elevação das bolhas de CO2; (2) melhor controle de
resfriamento e (3) maior facilidade na coleta do gás e das leveduras devido à base
cônica do tanque.
Em processos cervejeiros, geralmente, iniciam-se as fermentações utilizando
culturas de leveduras renovadas após um certo número de fermentações (4 a 6
processos), entre os quais são tratadas com soluções ácidas eliminando possíveis
contaminantes. Os métodos utilizados na multiplicação deste fermento são em geral
variantes do processo de cortes, no qual o mosto em fermentação é diluído com
mosto estéril toda vez que a fermentação se mostra vigorosa. Algumas das variações
na técnica utilizada levam a adaptações graduais para o teor de açúcares no mosto ou
para abaixamento gradual da temperatura, ou ambos os fatores. No final, o fermento
deve fornecer ao mosto células de leveduras em número de 106 a 108 células/mL
(CEREDA, 1983).
No processo cervejeiro numerosos subprodutos se desenvolvem durante a
fermentação, vários produtos intermediários permanecem no líquido e muitos
componentes do mosto são assimilados pela levedura. Todos estes complexos de
assimilação, formação de produtos e subprodutos, influenciam no aroma, no paladar
e nas características da cerveja pronta (HARDWICK, 1994; STEWART, 2000). As
leveduras produzem os compostos ativos do aroma e do sabor da cerveja como
subprodutos da síntese de substâncias necessárias ao seu crescimento e
metabolismo, e os teores destes compostos variam com os padrões de crescimento
celular que são diretamente influenciados pelas condições de processo (MUNROE,
1994a).
Com isto, a influência das condições de fermentação, concentração e
composição do mosto, temperatura e duração do processo fermentativo, sobre as
características sensoriais da cerveja, tem sido objeto de estudo de vários
pesquisadores (GARCIA et al., 1993; HANSEN e KIELLAND-BRANDT, 1996).
Revisão Bibliográfica 17
De acordo com TSCHOPE (2001) os mostos obtidos apenas a partir de malte,
além de dextrinas, contém como principal fonte de carbono os seguintes açúcares:
glicose, maltose e maltotriose. Em situação normal, leveduras cervejeiras são
capazes de utilizar glicose, frutose, maltose e maltotriose, nesta seqüência, embora
algum grau de sobreposição aconteça, sendo que as dextrinas somente são utilizadas
por Saccharomyces diastaticus (RUSSEL, 1994).
A principal fonte de nitrogênio existente no mosto para síntese de proteínas,
ácidos nucléicos e outros componentes nitrogenados, é a variedade de aminoácidos
formados a partir da proteólise das proteínas do malte ocorrida durante o processo
de mosturação. O mosto obtido desse processo contém 19 aminoácidos, os quais, em
condições fermentativas de uma cervejaria, são consumidos pelas leveduras de uma
maneira ordenada sendo diferentes aminoácidos assimilados em vários estágios do
ciclo fermentativo (Jones e Pierce, 1967, citado por RUSSEL, 1994).
O oxigênio, fornecido na aeração do mosto antes da inoculação, é consumido
pela levedura geralmente em poucas horas e utilizado para produzir ácidos
carboxílicos insaturados e esteróis que são essenciais para a síntese da membrana
celular e, conseqüentemente, para o crescimento celular. Este ficaria restrito na
ausência deste oxigênio inicial, causando fermentação anormal e mudanças nas
características sensoriais da cerveja (Ohno e Takahashi, 1983, citado por MUNROE,
1994a). No entanto, segundo STEWART (2000), somente no início do processo
fermentativo o oxigênio é benéfico; em qualquer outra etapa do processo promove
instabilidade no produto final.
Segundo MUNROE (1994b), no final do processo fermentativo, a cerveja
não apresenta ainda os aromas e sabores desejáveis. O processo de maturação,
também denominado de fermentação secundária, pelo qual a cerveja é armazenada
ou permanece em tanques em baixas temperaturas, possibilita o desenvolvimento
destas características sensoriais finais ao produto.
No entanto, nos últimos anos diversas alterações têm sido feitas ao processo
cervejeiro visando não somente maior produtividade mas também maior facilidade
no controle do processo. Dentre os novos desenvolvimentos podemos citar, de
acordo com RUSSEL e STEWART (1995), o processo realizado em mostos com
elevadas concentrações e a tecnologia aplicando células imobilizadas.
Revisão Bibliográfica 18
2.5 Processo em Mostos com Elevadas Concentrações
A tecnologia utilizando mosto com elevadas concentrações de açúcares,
também denominado de alta densidade, high-gravity brewing, consiste no preparo de
um mosto com uma concentração maior do que a normalmente utilizada e que,
conseqüentemente, produz maior teor de álcool e requer uma diluição em uma etapa
posterior. Devido à redução na quantidade de água, pode-se aumentar a produção da
cervejaria sem a necessidade de expandir as instalações no que se refere à sala de
preparo de mosto, tanques de fermentação/maturação e tanques de armazenamento
(STEWART e RUSSEL, 1985).
Em cervejarias tradicionais, mostos com concentração de 11 a 12 °P são
fermentados para produzir cervejas contendo de 3 a 5% (p/v) de etanol. As cervejas
obtidas com mostos em elevadas concentrações, geralmente até o limite de 14 a
16 °P, têm sido utilizadas propiciando vantagens de aumento da eficiência das
instalações, reduções no consumo de energia, no tempo de trabalho e nos custos,
melhora do aroma e sabor, maior estabilidade à turvação e aumento do rendimento
em etanol (HACKSTAFF, 1978).
Na prática, em um processo utilizando mosto com concentração de 15 °P o
produto obtido poderá ser diluído com adição de água na proporção de 25% de seu
volume, igualando-o aos produtos obtidos com mostos de 12 °P (HACKSTAFF,
1978).
PFISTERER (1971) afirma que mostos produzidos com alta razão
cereal/água sofrem maior degradação do que mostos nos quais essa razão é mais
baixa. Isto ocorre devido a um significativo aumento de glicose e maltotriose às
custas de dextrinas. De acordo com este autor, as enzimas amilolíticas nas tinas com
alta razão cereal/água tornam-se mais resistentes à inativação térmica e portanto
ocorre uma atuação enzimática mais prolongada.
Além disso, PFISTERER e STEWART (1975) observaram que em geral os
cereais dos mostos obtidos com elevadas concentrações são menos lavados que os
tradicionais, possuindo, por este motivo, menores quantidades daquelas substâncias
que são extraídas durante os estágios finais na tina de clarificação.
Revisão Bibliográfica 19
MURRAY e STEWART (1995) afirmam que o emprego do processo de alta
densidade do meio não é apropriado para todos os tipos de cerveja. O uso de mostos
concentrados, principalmente os obtidos com 100% de malte, podem causar carga
excessiva nas tinas de mostura e nos tanques de clarificação ou filtração, perdendo
os benefícios do processo em relação à produtividade e qualidade. No entanto, para
cervejas em cuja composição do mosto participam adjuntos, estas dificuldades são
evitadas.
D’AMORE et al. (1991) trabalharam com mostos de concentrações até 25 °P
e obtiveram, pela alteração em condições de processo como a temperatura de
fermentação, a oxigenação e a concentração de inóculo, uma cerveja similar àquela
produzida em mostos a 16 °P.
2.5.1 Influência de Adjuntos no Processo com Elevadas Concentrações
Segundo THOMAS et al. (1996), a utilização de adjuntos no preparo de
mostos de altas densidades constitui um método alternativo para elevar
concentrações de mostos cervejeiros. Neste contexto, a adição de xarope de maltose
como adjunto no processo cervejeiro tem sido a prática mais utilizada no preparo
destes mostos, uma vez que os xaropes de milho contendo alto conteúdo de maltose,
superiores a 50%, permitem ao cervejeiro introduzir este adjunto sem modificar o
perfil de carboidratos do mosto (STEWART, 2000; HACKSTAFF, 1978).
YOUNIS e STEWART (1999), durante estudo do consumo de açúcares
(substrato) por uma cepa lager de S. cerevisiae em mostos com concentração de 12 e
20 °P pela adição de adjuntos, relataram que a lenta ou incompleta fermentação
observada ocorreu provavelmente devido à ausência de nutrientes no meio
concentrado.
Segundo KIRSOP (1982), embora mostos obtidos somente a partir do malte
apresentem excesso de componentes nitrogenados, a literatura pertinente indica que
problemas relacionados com a falta de nitrogênio passem a ser mais freqüentes à
medida que se aumenta a percentagem de substituição do malte pelo xarope de
maltose. Como os xaropes são destituídos de qualquer fonte de nitrogênio, o seu uso
diminui efetivamente a proporção de nutrientes não relacionados com carboidratos
no mosto (JONES e PIERCE, 1964).
Revisão Bibliográfica 20
ALMEIDA et al. (2000) observaram que o aumento na concentração do
mosto realizado por adição de adjunto provocou um aumento na produtividade do
processo porém alcançando, em alguns experimentos, menores valores de grau de
fermentação, o que deve ser melhor avaliado quanto à viabilidade econômica da
utilização de mosto muito concentrado.
2.5.2 Influência da Temperatura no Processo com Elevadas Concentrações
De acordo com CASEY et al. (1984), a influência da temperatura em
fermentações de mostos com elevadas concentrações está relacionada com a
tolerância da levedura ao etanol. A explicação para o aumento do efeito inibitório ao
etanol em altas temperaturas, segundo Navarro e Finck (1982), citados por CASEY
et al. (1984), tem sido atribuída provavelmente ao aumento no acúmulo de etanol
intracelular.
Experimentos realizados com mostos concentrados obtidos pela adição de
xarope de alto teor de maltose e suplementados com nutrientes em temperaturas
iguais a 14, 20, 25 e 30 ºC, revelaram que a velocidade de fermentação acompanhou
o aumento da temperatura, enquanto a viabilidade celular apresentou resultados
extremamente baixos em mostos fermentados em altas temperaturas, apesar dos
níveis de etanol terem sido similares no final das fermentações, o que certamente
prejudicaria a reutilização destas leveduras no processo cervejeiro industrial
(CASEY et al., 1984; CASEY et al., 1983).
No entanto, fermentações de mostos de elevadas densidades apresentam
outros problemas relacionados principalmente com a viabilidade celular e
fermentação lenta ou incompleta. A toxidez do etanol e a alta pressão osmótica são
considerados os fatores limitantes (White, 1978, citado por CASEY et al., 1984).
2.6 Processo Contínuo para Produção de Cerveja
A indústria cervejeira utiliza-se de um amplo campo da ciência, envolvendo
aplicações de engenharia, bioquímica e microbiologia, entre outras, sendo por isto
comumente denominada também de indústria biotecnológica (PILKINKGTON
et al., 1998; VIRKAJÄRVI, 2001).
Revisão Bibliográfica 21
Todavia, algumas das novas possibilidades, como por exemplo, fermentação
contínua de cerveja com leveduras imobilizadas, ainda não têm sido inteiramente
aplicadas. A razão disto se encontra nas possíveis dificuldades técnicas que
acompanham este processo bem como no desejo dos cervejeiros em preservar a
imagem tradicional aprovada pelos consumidores (MENSOUR et al., 1997;
BRÁNYIK et al., 2002).
A fermentação contínua para produção de cerveja oferece diversas vantagens,
principalmente de origem econômica, sobre o processo descontínuo. Baixo custo de
investimento e produção, rapidez e alta produtividade volumétrica são alguns dos
repetitivos argumentos em favor deste modo de processo contínuo de produção
(LINKO et al., 1998).
A aceleração da fermentação em sistemas contínuos é freqüentemente obtida
pela imobilização de leveduras (PILKINGTON et al.,1998; BRÁNYIK et al., 2002).
A Figura 2.2 apresenta métodos básicos de imobilização de células, sendo estes
divididos em quatro grupos principais baseados nos mecanismos físicos geralmente
utilizados (PILKINGTON et al.,1998).
De acordo com diversos autores citados em BRÁNYIK et al. (2004), quando
da escolha do sistema de imobilização, diversos fatores devem ser considerados,
como por exemplo, preço, disponibilidade, estabilidade e capacidade de carga.
Ainda de acordo com estes autores, para aplicação em escala industrial, adsorção
celular em sólidos porosos (esferas de vidro, terra diatomácea e carboneto de
silicone) ou adesão celular e aprisionamento em superfícies sólidas não-porosas
(lasca de madeira, grãos residuais e DEAE-celulose) são consideradas estratégias
promissoras de imobilização.
Como apresentado anteriormente, o suporte baseado em celulose obtido de
grãos residuais pode ser considerado como uma alternativa promissora de outros
materiais para imobilização de leveduras cervejeiras. Do ponto de vista econômico,
a utilização dos grãos residuais como o bagaço de malte de cevada é muito vantajoso
considerando que os mesmos são provenientes da própria indústria cervejeira como
subproduto do processo de preparação do mosto, além do simples método de
preparo (MASSCHELEIN, 1997; BRÁNYIK et al. 2001).
Revisão Bibliográfica 22
Outras vantagens incluem a satisfação de exigências como: capacidade de
alta carga celular, estabilidade, material de grau alimentício e possibilidade de
regeneração e esterilização. Além disso, a biomassa de fermento que cerca a
superfície não-porosa destes grãos residuais entra em contato direto com o bulbo
líquido, reduzindo problemas de transferência de massa associados com demais
sistemas de imobilização (MASSCHELEIN, 1997; BRÁNYIK et al. 2001).
Figura 2.2 Mecanismos físicos utilizados para imobilização celular
(PILKINGTON et al.,1998)
2.7 Análise Sensorial
A análise sensorial é um método interdisciplinar utilizado para medir,
analisar e interpretar reações causadas pelas características dos alimentos e bebidas
ao entrarem em contato com os órgãos dos sentidos: visão, audição, olfato, gustação
e tato (CARDELLO, 1999). A experiência de sensações olfativas, gustativas e táteis
percebidas durante a degustação, segundo a Associação Brasileira de Normas
Técnicas (1993), pode ser reunida em um único termo de propriedade sensorial, o
sabor, enquanto que o aroma pode ser definido como a propriedade sensorial
perceptível pelo órgão olfativo via retronasal durante a degustação.
Revisão Bibliográfica 23
Embora os instrumentos analíticos sejam efetivos em detectar características
físico-químicas importantes para a indústria de bebidas, eles não são capazes de
medir a percepção humana. Desta forma, a análise sensorial mostra-se como uma
ferramenta imprescindível para o estudo de bebidas, uma vez que esta é a única
forma de medir a intensidade de um aroma ou sabor, avaliar a aceitação ou ainda
fornecer respostas para quantificar características sensoriais do produto
(CARDELLO, 1999).
São muitas as aplicações da análise sensorial na indústria de alimentos e nas
instituições de pesquisa, como por exemplo no controle das etapas de
desenvolvimento de um novo produto, na avaliação do efeito das alterações nas
matérias-primas ou do processamento tecnológico sobre o produto final, na seleção
de uma nova fonte de suprimento e até mesmo no controle da qualidade do produto,
dentre outros. Com isto, é possível afirmar que a avaliação e caracterização sensorial
fornecem suporte técnico para a pesquisa, industrialização, marketing e controle da
qualidade em novos e/ou já conhecidos produtos (DUTCOSKY, 1996;
HARDWICK, 1994).
A qualidade do produto cervejeiro é, em um sentido amplo, a soma de todas
as características que possibilitam atender às necessidades do mercado, isto é, atrair
e satisfazer os consumidores do produto. Segundo BENARD (1985), é por
intermédio das características sensoriais, identificáveis por análise sensorial, que em
parte se estabelece à relação entre o produto e o consumidor, ou seja, as qualidades
ou os defeitos memorizados pelo consumidor que determinam sua atitude em
relação a este ou aquele produto.
2.7.1 Métodos de Análise Sensorial
Muito se tem discutido a respeito das propriedades sensoriais dos alimentos e
como avaliá-las adequadamente. Os pesquisadores buscam desenvolver
metodologias para que os objetivos dos testes sejam bem definidos e para que estas
metodologias conduzam à seleção de métodos e provadores qualificados e/ou
capacitados, utilizando delineamentos estatísticos e interpretações adequadas dos
dados (MORAES, 1993).
Revisão Bibliográfica 24
Avanços importantes têm sido obtidos nas últimas décadas em relação a
métodos de análise e caracterização das propriedades sensoriais dos alimentos.
Atualmente considera-se que haja três linhas básicas na condução de ensaios
sensoriais: métodos afetivos para avaliação da aceitabilidade e preferência, métodos
discriminativos para identificar diferenças entre atributos e métodos descritivos para
descrever e avaliar a intensidade de atributos sensoriais dos produtos. No primeiro
caso, testes de aceitabilidade e preferência são utilizados painéis formados por um
número grande de provadores não treinados, preferencialmente dentro do segmento
de potencial consumidor do produto. Para o segundo e terceiro casos, que
compreendem testes discriminativos e descritivos, é essencial a utilização de painéis
formados por provadores previamente selecionados e treinados, visando à mínima
variabilidade nos resultados obtidos (STONE e SIDEL, 1985).
O desenvolvimento da análise descritiva teve início com o método clássico
intitulado Perfil de Sabor (CAUL, 1957), continuando com os métodos Perfil de
Textura (BRANDT et al., 1963) e Análise Descritiva Quantitativa (STONE et al.,
1974), que introduziram a análise estatística dos resultados.
2.7.1.1 Análise Descritiva Quantitativa
A Análise Descritiva Quantitativa, método desenvolvido por STONE et al.
(1974) do Stanford Research Institute e posteriormente comercializado como marca
registrada, proporciona uma completa descrição de todas as propriedades sensoriais
de um produto, representando um dos métodos mais completos e sofisticados para a
caracterização sensorial de atributos importantes (STONE e SIDEL, 1985; STONE
et al., 1980). Esse método tem ampla aplicação, tanto na pesquisa como na prática
industrial, principalmente quando diferenças ou similaridades necessitam ser
descritas e quantificadas.
De acordo com STONE et al. (1974) e a Associação Brasileira de Normas
Técnicas (1998) as principais etapas para a aplicação do perfil descritivo podem ser
resumidas em: (1) recrutamento e seleção da equipe; (2) desenvolvimento de
terminologia descritiva; (3) treinamento da equipe; (4) avaliação do desempenho da
equipe; (5) desenvolvimento da ficha consensual de avaliação descritiva;
(6) avaliação do produto e (7) análise estatística dos resultados.
Revisão Bibliográfica 25
Ainda segundo estes autores, as propriedades sensoriais identificadas e
quantificadas de um determinado produto ou ingrediente permitem desenvolver
modelos multidimensionais em formato quantitativo, facilitando a visualização dos
dados pelas diversas áreas de interesse (marketing, pesquisa ou desenvolvimento).
Esse modelo multidimensional obtido para cada produto é apresentado em um
gráfico (gráfico aranha), permitindo comparações visuais (McTIGUE et al., 1989).
2.7.1.2 Testes de Aceitação e Preferência
Os testes de aceitação e preferência, também denominados de testes afetivos,
têm por objetivo avaliar respostas de indivíduos em relação à aceitação e preferência
de um determinado produto ou de uma característica específica deste produto. De
acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1993), a aceitabilidade é o
grau de aceitação de um produto favoravelmente recebido por um determinado
indivíduo ou população, em termos de propriedades sensoriais. Segundo
MEILGAARD et al. (1988), a utilização de testes afetivos é crescente nas empresas,
uma vez que o sucesso comercial de seu produto está diretamente relacionado com o
atendimento às expectativas do seu consumidor habitual ou potencial.
2.7.2 Características Sensoriais da Cerveja
Historicamente, características sensoriais das grandes cervejas espalhadas
pelo mundo eram obtidas por intermédio de tradição, invenção e demanda popular.
Até os anos de 1840, cervejas eram produzidas na ausência de procedimentos
padronizados bem como de uma maior expectativa de manutenção superior a duas
semanas ou mesmo de serem transportadas em longas distâncias. Com a revolução
industrial e científica estas preocupações foram lentamente alteradas, conforme
detalhado por MEILGAARD (1993).
Nos últimos 50 anos houve grande desenvolvimento na pesquisa sobre as
características de aroma e sabor das cervejas. O sucesso comercial depende da
atração permanente das cervejas aos consumidores, e sendo o aroma e o sabor
fatores críticos da qualidade do produto, torna-se necessário sua medição para
melhor conhecê-los e controlá-los no produto (MEILGAARD, 1993).
Revisão Bibliográfica 26
Embora a indústria de alimentos tenha reconhecido a importância da
qualidade sensorial de seus produtos, os métodos utilizados para medi-la variaram
muito, em função do estágio de evolução tecnológica e produtiva (MORAES, 1993).
Neste sentido, os argumentos para um ajuste de terminologia de aroma e sabor são
os mesmos exigidos para um ajuste de terminologia química, biológica ou de uma
escala comum de temperatura. No entanto, aroma e sabor são fenômenos complexos,
e o sistema deve conter termos suficientes que permitam aos membros da equipe
sensorial descreverem o que realmente encontraram, além de usar terminologia
apropriada e acessível a todos os usuários, independente de seu grau de treinamento
e experiência (MEILGAARD et al., 1979; CLAPPERTON, 1973).
Deste modo, para descrever a cerveja, uma terminologia descritiva
internacional padronizada foi estabelecida entre 1974 e 1979 pela EBC - European
Brewery Convention, ASBC - American Society of Brewing Chemists e MBAA
Master Brewers Association of the Americas. Inicialmente, essa terminologia
consistia de uma lista com 850 termos que posteriormente foi reduzida a 122 termos,
pela eliminação de sinônimos e termos sobrepostos, estando atualmente representada
no Círculo de Aromas e Sabores (Flavor Whell) utilizada para ativador de memória
em testes descritivos (MEILGAARD e MULLER, 1987; ASBC, 1996).
Durante a aplicação de testes, segundo MEILGAARD e MULLER (1987),
muitas cervejarias utilizam no mínimo 9 termos descritores e no máximo 45 termos
daqueles baseados no Círculo de Aromas e Sabores, sugerindo adequado o uso de
aproximadamente 15 termos. Segundo ASBC (1996), um bom número de termos
para caracterização está compreendido entre 10 e 20 descritores.
Segundo CLAPPERTON e PIGGOTT (1979), no estudo descritivo de 16
marcas de cervejas de quatro diferentes tipos, envolvendo produtos ales e lagers, o
atributo corpo foi aquele que explicou a maior variabilidade entre esses estilos de
cerveja. Esses autores ainda destacam que as notas caramelo e torrado,
característicos das ales, em comparação ao atributo sulfuroso, característico das
lagers, também foram utilizados para diferirem os produtos, estando essas
características, segundo esses autores, relacionadas com os tipos de malte utilizados
no processo cervejeiro ou ainda, relacionada com o tipo de levedura e com a
temperatura de fermentação utilizada durante o processo cervejeiro.
27
3. OBJETIVOS
Estudar o processo de produção de cerveja em mostos com elevadas
concentrações de açúcares na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL, com posterior
avaliação e caracterização sensorial do produto obtido.
Para alcançar este objetivo, foram necessários:
Propiciar condições adequadas de obtenção de cervejas nas instalações piloto da
Microcervejaria Debiq / FAENQUIL, desde o preparo do mosto cervejeiro até a
fermentação e maturação do produto final;
Otimizar as condições de obtenção de cervejas por aplicação do planejamento
experimental completo 22 em estrela com repetição no ponto central, avaliando a
influência de variáveis como concentração do mosto (14 e 21 °P) e temperatura
de fermentação (9 e 16 °C);
Avaliar a influência do aumento da concentração inicial do mosto em diferentes
temperaturas de fermentação no processo cervejeiro;
Selecionar e treinar consumidores comuns para formação de uma equipe
sensorial apropriada para o desenvolvimento e aplicação de testes descritivos em
cervejas;
Avaliar novos processos de produção de cervejas, como o processo contínuo
de fermentação e maturação, com aplicação de análise sensorial nos
produtos obtidos, visando comparar com aqueles obtidos na condição
otimizada em sistema descontínuo na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL.
28
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Cervejas Obtidas com Mostos Concentrados - Processo Descontínuo
Os experimentos referentes ao estudo de produção e avaliação sensorial de
cervejas obtidas com mostos concentrados em processo descontínuo foram
realizados nas instalações piloto da Microcervejaria do Departamento de
Biotecnologia da Faculdade de Engenharia Química de Lorena
(Debiq / FAENQUIL).
4.1.1 Matérias-primas Cervejeiras
Entre as matérias-primas utilizadas nos experimentos é importante destacar
os principais constituintes utilizados no preparo do mosto cervejeiro: água, lúpulos,
malte de cevada e adjunto desidratado de alto teor de maltose.
4.1.1.1 Água
A água utilizada, tanto para limpeza dos tanques como para a obtenção da
cerveja, era potável obtida de poço artesiano localizado na própria Instituição
(Campus I - Faculdade de Engenharia Química de Lorena). Canalizada até o
processo, esta água foi analisada quanto às suas características físico-químicas
apresentando valores próximos àqueles desejados para um bom desempenho do
processo cervejeiro (Anexo 1).
4.1.1.2 Lúpulos
No decorrer do preparo do mosto, foram seguidas técnicas cervejeiras
modernas para conseguir a melhor qualidade no produto obtido. Para isto, foram
usados dois tipos distintos de lúpulos: lúpulo de amargor (Pellets tipo 90, Yakima
Cluster com aproximadamente 7% de ácido alfa, origem EUA) e lúpulo aromático
(Extrato CO2, 30% de ácido alfa). Armazenados sob refrigeração (4 °C), estes
lúpulos (Hopsteiner , doação da empresa Wallerstein Industrial e Comercial Ltda.)
possuem diferentes características conforme descrição fornecida pelo produtor
Steiner (Anexo 2).
Material e Métodos 29
4.1.1.3 Malte de Cevada
O malte de cevada utilizado foi o malte claro do tipo Pilsen (doação da
empresa Malteria do Vale S/A.), conforme laudo de análise apresentado no Anexo 3.
A aquisição desse produto, fornecido em sacos com capacidade de 50 kg, foi
realizada em períodos regulares para evitar armazenamentos prolongados.
4.1.1.4 Adjunto de Alto Teor de Maltose
No preparo do mosto concentrado foi usado o adjunto desidratado de alto teor
de maltose MOR-REX 1557 (doação da empresa Corn Products International, Inc.),
derivado do milho e fornecido em sacos de 25 kg. As especificações físico-químicas,
bem como sua composição aproximada, estão apresentadas no Anexo 4.
4.1.2 Preparo do Mosto Cervejeiro
Para cada experimento, a concentração desejada do mosto foi determinada
por meio de cálculos de rendimentos partindo inicialmente da elaboração de um
mosto base na concentração de 12 °P com 100% de malte de cevada. Os valores
unitários de concentração acima de 12 °P foram obtidos pela adição de adjunto com
alto teor de maltose no início da etapa de fervura, em quantidade determinada pelos
cálculos (Anexos 5 e 6).
Deste modo, as seguintes etapas foram necessárias para o preparo do mosto:
moagem, hidrólise enzimática ou mosturação, filtração, fervura e tratamento do
mosto cervejeiro.
4.1.2.1 Moagem
Para o preparo do mosto cervejeiro cerca de 30 kg de malte de cevada foram
moídos em moinho motorizado de 2 cilindros com distanciamento ajustável
(previamente regulado por uso de calibre de folga). Análises física e granulométrica
nos maltes recém moídos foram também realizadas, conforme sugerido em SENAI
(1997). Durante a análise física, os seguintes aspectos foram verificados:
Material e Métodos 30
- aspecto das cascas e seu grau de dispersão, devendo ser inteiras o quanto possível e
sem sêmolas aderidas;
- quantidade e características das sêmolas finas e grossas, dando ênfase à regulagem
do moinho quanto maior o tamanho destas sêmolas;
- proporção de farinha, comparada com a das sêmolas;
- qualidade e aspecto da amostra, destacando a presença de impurezas ou odores não
característicos do produto.
A análise granulométrica do malte moído foi realizada em equipamento
denominado Classificador Vibratório Horizontal (GRANUTEST ) provido de
peneiras sobrepostas de diferentes malhas para obter à percentagem de massa total
de cada componente da moagem, sejam estes: cascas, sêmolas grossas, sêmolas
finas I, sêmolas finas II, farinha e pó de farinha. Na Tabela 4.1 é apresentada à
classificação granulométrica tradicionalmente utilizada na indústria cervejeira.
Tabela 4.1 Granulometria do malte moído em condições industriais (SENAI, 1997).
Peneiras Componentes da
Moagem Massa Total
(%)Diâmetro das Malhas
(mm)
1 Cascas 18 a 30 1,270 1,119
2 Sêmolas grossas 5 a 10 1,010 1,000
3 Sêmolas finas (I) 28 a 42 0,547 0,589
4 Sêmolas finas (II) 12 a 18 0,253 0,250
5 Farinha 4 a 8 0,152 0,177
Fundo Pó de farinha 8 a 15 Fundo Fundo
4.1.2.2 Etapa de Mosturação (Hidrólise Enzimática)
Nesta etapa de preparo do mosto, o malte previamente moído foi misturado
com 110 L de água (denominada água primária) a 35 ºC em tanque apropriado com
capacidade de 125 L e provido de agitador (32 rpm), sistema de aquecimento,
controlador e indicador de temperatura digital (fixado no painel de controle) além de
isolamento térmico.
Material e Métodos 31
A temperatura foi variada de 35 a 76 ºC, conforme apresentado na Figura 4.1,
e o pH inicial foi ajustado em 5,4 pela adição de aproximadamente 45 mL de ácido
lático grau alimentício (PURAC®) e posteriormente tamponado com solução
esterilizada de cloreto de cálcio na proporção de 1,26 g CaCl2/kg de malte.
No início da etapa de mosturação foi necessário evitar a formação de
glóbulos de malte ou regiões de repouso, os quais causam perdas de rendimento e/ou
diferenciação no preparo dos mostos cervejeiros.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Tempo (min)
Te
mp
era
tura
(°C
)
20 min
35 °C
10 min10 min
20 min
20 min5 min
45 °C
52 °C
76 °C
62 °C
72 °C
Figura 4.1 Variação da temperatura em função do tempo no processo de mosturação
(TSCHOPE, 2001).
Durante a mosturação a 72 °C, foi realizado o teste de grau de sacarificação
do mosto em preparo. Para isto, uma gota da solução de iodo 0,2 N foi adicionada
em temperatura ambiente sobre uma gota do mosto ainda em preparo. A mudança da
coloração roxo-azulada para o amarelo claro indicou a completa hidrólise do amido
presente no meio.
Material e Métodos 32
4.1.2.3 Filtração (Clarificação do Mosto)
Após o término da hidrólise, foi feita a filtração (ou clarificação) para separar
as cascas e demais resíduos sólidos do caldo obtido. A filtração desta mostura, e por
conseqüência obtenção do mosto, foi realizada em recipiente apropriado com
capacidade de 120 L provido de agitador, fundo com ranhuras (denominado disco
filtrante PAKSCREENS), bomba centrífuga e isolamento térmico.
As próprias cascas provenientes do malte constituíram a camada filtrante,
procedimento tradicional na indústria cervejeira. No entanto, antes da coleta do
mosto filtrado, no início do processo de filtração foi feita a recirculação de 50 a 70 L
do próprio filtrado visando a formação de uma perfeita camada filtrante e evitar a
passagem de cascas ou outros constituintes insolúveis para a caldeira de fervura.
Após o término da filtração, a camada filtrante foi lavada três vezes pela passagem
de iguais volumes de água à 76 ºC (denominada água secundária), totalizando 100 L.
4.1.2.4 Fervura do Mosto
Durante a transferência do filtrado para a caldeira de fervura, a temperatura
foi inicialmente mantida entre 75 e 80 °C para evitar alterações em sua composição.
O equipamento usado foi composto por um tanque de capacidade de 250 L provido
de um sistema de aquecimento e isolamento térmico.
Ainda antes da etapa de fervura, porém após toda a transferência do filtrado
para o interior da caldeira, foram adicionados 74,0 g de lúpulo em pellets e uma
quantidade necessária de adjunto desidratado, determinada por cálculo prévio, para
atender a desejada condição de fermentação (Anexo 6). A temperatura foi elevada e
a fervura mantida por um período de 75 a 90 min, tendo sido adicionado nos últimos
15 min 8,5 g de extrato de lúpulo e 95 mL de ácido lático grau alimentício
(PURAC®) para ajuste do pH em 4,5, conforme ALMEIDA et al. (2001).
4.1.2.5 Tratamento do Mosto
Ao término do tempo de fervura o mosto foi tangencialmente recirculado à
parede do tanque por 15 min, de modo que a força centrípeta resultante pudesse
auxiliar na precipitação de particulados ou aglomerados protéicos (comumente
denominado de trub).
Material e Métodos 33
Posteriormente, o mosto foi deixado em repouso por 60 min para diminuição
da temperatura e decantação de sedimentos. Durante este tempo, o exterior da
caldeira foi banhado com água a temperatura ambiente para resfriar o mosto mais
rapidamente.
Com o término do tempo de repouso, o sedimento juntamente com 40 L de
mosto foram retirados pela parte inferior da caldeira e transferidos para um barril de
armazenamento. O mosto restante na caldeira, sem o sedimento e parcialmente
resfriado, foi transferido para o fermentador passando inicialmente por um conjunto
de placas de resfriamento para ajuste de temperatura e na seqüência por um injetor
de oxigênio.
4.1.3 Obtenção de Meio para Cultivo de Pré-Inóculo e Inóculo
O volume de 40 L de mosto, recém preparado e transferido de modo
asséptico para um barril de armazenamento, foi mantido em repouso por 18 h para
melhor decantação do sedimento. Logo após este tempo, a camada superior do
mosto armazenado foi transferido, assepticamente e por contra-pressão, para
recipientes apropriados de cultivos de pré-inóculo e inóculo: 200 mL para frasco
Erlenmeyer de 500 mL, 1800 mL para frasco Erlenmeyer de 6000 mL e 18 L para
frasco de armazenamento a ser usado posteriormente no transporte do meio até o
propagador. Estes meios foram todos autoclavados (112 °C / 15 min) e mantidos sob
refrigeração, enquanto o precipitado foi descartado.
4.1.4 Microrganismo
O microrganismo usado foi a levedura Saccharomyces cerevisiae cervejeira
de baixa fermentação (tipo lager), obtida do Centro de Tecnologia de Produtos
Alimentares SENAI / RJ e, segundo este órgão, procedente da Academia
Doemens / Alemanha, em cuja instituição é especificada como Fermento 308.
A cultura, repicada em tubos de ensaio contendo meio inclinado de ágar
extrato de malte (OXOID) e conservada a 4 ºC, foi mantida a 30 °C por 48 h
anteriormente a cada utilização.
Material e Métodos 34
De acordo com o centro de pesquisa SENAI / RJ, a levedura utilizada possui
as seguintes características:
- baixa formação de ésteres;
- média-alta capacidade de floculação;
- temperatura ótima de fermentação de 8 a 14 °C;
- atenuação de 70 a 74% para mostos padrões (12 °P);
- baixa formação de diacetil (até níveis de adjuntos de 40%).
4.1.5 Pré-Inóculo
Culturas de S. cerevisiae recém repicadas foram transferidas, em condições
assépticas e por lavagem superficial do ágar inclinado, para um frasco Erlenmeyer
de 500 mL contendo 200 mL de mosto na concentração de 15 °P. O cultivo foi
realizado sob agitação constante de 200 rpm e temperatura de 30 °C, durante 18 h.
Após este tempo, o meio foi transferido em condições assépticas para outro frasco
Erlenmeyer de 6,0 L contendo 1,8 L do mesmo mosto cervejeiro (15 °P). O cultivo
foi novamente realizado sob agitação constante de 200 rpm por aproximadamente
27 h em temperatura similar a ser empregada em cada processo fermentativo,
conforme valores apresentados no planejamento experimental (item 4.1.11
Metodologia Estatística Aplicada aos Experimentos).
4.1.6 Inóculo
Posteriormente, o pré-inóculo obtido (2 L) foi transferido para o tanque
propagador de 40 L contendo 18 L de mosto (15ºP). O cultivo ocorreu sob aeração
de 0,01 vvm novamente à mesma temperatura a ser empregada no processo
fermentativo. O tempo de cultivo foi aquele necessário para atingir a concentração
celular aproximada de 1 x 107 cel/mL no início da fermentação (48 a 60 h).
4.1.7 Fermentação / Maturação
Para o início da fermentação, o inóculo preparado (20 L) foi transferido por
gravidade para o interior do fermentador sendo na seqüência realizada a
transferência do mosto (120 L) da caldeira de fervura para este mesmo fermentador.
Material e Métodos 35
A fermentação, no volume total de 140 L de mosto inoculado, ocorreu em
tanque apropriado (180 L) provido de controlador e indicador digital de temperatura,
manômetro analógico para indicação da pressão interna e pontos para coleta de
amostras. Inicialmente a fermentação ocorreu sob 0,3 kgf/cm2 de pressão,
proveniente da própria liberação de CO2 do processo. Quando no alcance de um
Grau de Fermentação próximo a 65% (equivalente a 1,0 °P acima da concentração
não fermentescível do mosto), o registro de saída de CO2 foi ajustado para manter a
pressão interna ao redor de 2,0 kgf/cm2.
O valor correspondente a este 1,0 °P acima da concentração não
fermentescível do mosto foi obtido acrescentando uma unidade (1,0 °P) no valor
correspondente a concentração não fermentescível do mosto ou concentração final
máxima de fermentação obtido por fermentação de 250 mL de mosto com 1,0 g de
fermento comercial (ASBC, 1996).
A maturação foi iniciada quando na obtenção de uma pressão correspondente
a 2,0 kgf/cm2 e do ajuste da temperatura de processo para 1,5 °C. Após 24 h do
início desta etapa de maturação, houve a primeira retirada de leveduras
sedimentadas pela parte inferior do tanque, procedimento novamente realizado após
duas semanas de maturação do produto. Nesta ocasião o produto obtido foi
transferido para o tanque de armazenamento onde sua concentração de álcool foi
ajustada para 5% em volume, por diluição com água. A água utilizada para a
diluição ou ajuste do teor alcoólico, em volume exato, foi água mineral natural
injetada prévia e assepticamente por contra-pressão no tanque de armazenamento
onde foi desoxigenada, carbonatada e refrigerada. Somente após o preparo desta
água de diluição, realizado no interior do tanque de armazenamento, foi feita a
transferência do produto maturado por contra-pressão, evitando a fuga de CO2 do
produto final, para o tanque de armazenamento provido de controlador e indicador
digital de temperatura, manômetro analógico e torneiras para coleta da cerveja.
4.1.8 Armazenamento em Barril
Quando houve a necessidade de transferência e armazenamento da cerveja
em barril (aço inoxidável, 30 ou 50 L), este foi manipulado de modo a não provocar
alteração no perfil sensorial ou demais características desejáveis do produto.
Material e Métodos 36
Para isto, o barril passou previamente pelos mesmos procedimentos de
limpeza e desinfecção realizados nos tanques de preparo de mosto e
fermentação/maturação, sendo posteriormente desaerado e pressurizado com CO2
até 1,5 kgf/cm2 para transferência do produto por conexões apropriadas e diferencial
de pressão.
Durante a transferência, o tanque de armazenamento e diluição de produto
acabado foi mantido em 2,0 kgf/cm2, por injeção de CO2, de tal modo a garantir a
preservação do produto armazenado. Por controle com manômetro colocado na saída
do barril e por dispositivo de escape de gás excedente, após a quase totalidade do
enchimento, o escape de gás foi fechado para manter a pressurização do barril até
2,0 kgf/cm2 pela própria pressão fornecida pelo procedimento de transferência.
4.1.9 Acompanhamento Analítico
Durante todo o processo de fermentação e maturação, amostras em triplicatas
foram periodicamente coletadas para a determinação da concentração e viabilidade
celular, concentração do mosto, concentração de álcool, pH e densidade do meio,
segundo procedimentos técnicos descritos em American Society of Brewing
Chemists (ASBC, 1996).
Deste modo, amostras correspondentes a 30 mL de meio foram inicialmente
desgaseificadas em balões volumétricos de 200 mL por agitação vigorosa durante
1 min intercalando com sua abertura, por diversas vezes, para liberação do CO2. Do
volume total desgaseificado, 10 mL foram destinados para a determinação da
contagem de células e 20 mL foram centrifugados (4000xg por 20 min) para
posterior determinação da concentração celular por peso seco da biomassa obtida e
demais determinações analíticas realizadas no sobrenadante.
4.1.9.1 Determinação da Concentração e Viabilidade das Células
A concentração e a viabilidade de células em suspensão foram determinadas
por contagem do número de células viáveis e não viáveis por unidade de volume
(cel/mL), realizado em câmara de Neubauer seguindo método de coloração com azul
de metileno em amostras recém desgaseificadas (ASBC, 1996).
Material e Métodos 37
A concentração celular foi também obtida por técnica de peso seco (g/L).
Para isto, amostras de 10 mL foram desgaseificadas e centrifugadas a 4000xg por
20 min. O sedimento celular foi ressuspenso em água destilada, novamente
centrifugado e seco em estufa (105 °C) até peso constante em cadinhos de alumínio.
4.1.9.2 Determinação da Concentração do Mosto e da Concentração de Etanol
A concentração do mosto e a concentração de etanol no decorrer das etapas
de preparação do meio, de fermentação e de maturação, foram realizadas em
analisador de cerveja (Beer Analyser 2, ANTON-PAAR® / Áustria) sendo para a
concentração do mosto o resultado expresso em ºPlato e para a concentração de
etanol expresso em percentagem em volume (% v/v). A conversão de unidades para
g/L, em ambos os casos e quando necessário, foi realizada multiplicando o valor
obtido da concentração do mosto em °Plato (equivalente a gramas de açúcares em
100 g de solução de mosto) pelo valor da densidade do mosto (g/mL, item 4.1.9.3)
ou multiplicando o valor obtido da concentração de etanol em % v/v pelo valor da
densidade do etanol (0,789 g/mL, 20 °C).
4.1.9.3 Determinação da Densidade do Mosto
A densidade do mosto foi determinada em analisador de cerveja (Beer
Analyser 2, ANTON-PAAR / Áustria) com o resultado expresso em g/mL a 20 °C.
4.1.9.4 Determinação do pH
O pH foi determinado em pHmetro digital modelo Eco Met P25
(BENCHTOP®), após estabilização da temperatura em aproximadamente 20 °C.
4.1.9.5 Determinação de Oxigênio Dissolvido
A concentração de oxigênio dissolvido no início da fermentação e também
durante a etapa de desgaseificação da água para posterior diluição do produto, foi
determinada usando o medidor portátil modelo MO-890 (INSTRUTHERM®) via
sensor de temperatura e oxigênio.
Material e Métodos 38
4.1.10 Metodologia de Análise dos Resultados
Visando melhor entendimento analítico dos resultados, abaixo é apresentada
a metodologia empregada para cálculo dos parâmetros fermentativos:
Grau de Fermentação ou Percentagem de Substrato Consumido (%):
GF = 100 x S / S0 = 100 x (S0 - S) / S0
Fator de Conversão de Substrato para Etanol (g/g):
YP/S = P / S = (P - P0) / (S0 - S)
Produtividade Volumétrica em Etanol (g/L.h):
Pr = P / t = (P - P0) / t
em que:
S0 e S = concentração inicial e no tempo t de substrato (g/L)
P0 e P = concentração inicial e no tempo t de etanol (g/L)
t = tempo ou intervalo de tempo desejado (h)
4.1.11 Metodologia Estatística Aplicada aos Experimentos
Os experimentos e as condições fermentativas foram conduzidos segundo
metodologia estatística de otimização (BOX et al., 1978; BARROS NETO et al.,
1995). Deste modo, e visando a otimização do fator de conversão de substrato para
etanol em 78 h de processo fermentativo (YP/S 78h), um planejamento fatorial
completo 22 em estrela com repetição no ponto central foi empregado conforme
matriz apresentada na Tabela 4.2.
Os ensaios foram avaliados para o fator de conversão em um mesmo instante
(t = 78 h), correspondente ao tempo final de fermentação dos experimentos com os
menores números de horas dentro do planejamento proposto, evitando com isto a
interferência do fator tempo de fermentação nas respostas analisadas (variável não
considerada dentro do planejamento proposto).
Material e Métodos 39
-2
-1
0
1
2
-2 -1 0 1 2
X1
X2
Tabela 4.2 Planejamento fatorial completo 22 em estrela com repetição central.
Níveis Originais das Variáveis
Níveis Codificados das Variáveis Ensaios
Conc. (ºP) Temp. (ºC) Conc. (ºP) Temp. (ºC)
1 15 10 -1 -1
2 20 10 +1 -1
3 15 15 -1 +1
4 20 15 +1 +1
5 14 12,5 -21/2 0
6 17,5 9 0 -21/2
7 21 12,5 21/2 0
8 17,5 16 0 21/2
9 17,5 12,5 0 0
10 17,5 12,5 0 0
Este tipo de planejamento consiste basicamente em acrescentar ao
planejamento fatorial completo 22 um outro planejamento girado de 45 graus em
relação à orientação de partida, resultando uma distribuição ortogonal. Os novos
pontos estão a uma distância de 21/2 do ponto central (em variáveis codificadas),
conforme resultado apresentado na Figura 4.2.
Figura 4.2 Planejamento em Estrela (BARROS NETO et al., 1995).
Material e Métodos 40
O modelo foi determinado pela regressão, usando o método dos mínimos
quadrados (BOX et al., 1978) aplicada aos resultados experimentais obtidos no
planejamento fatorial completo, sendo o modelo simplificado quando possível pela
eliminação de termos não significativos estatisticamente. Estes modelos estão
representados na equação abaixo:
1n
1iji
n
1ijij
n
1i
n
1i2iiiii0i XXbXbXbbY
em que:
Yi = representa a variável de resposta;
Xi e Xj = representam as variáveis estudadas;
bo, bi, bii e bij = representam os coeficientes de regressão.
Por intermédio da avaliação desta superfície foi possível identificar onde se
situavam as condições ótimas dentro da área experimental estudada ou em que
direção é necessário realizar ensaios adicionais, se for o caso. O programa Design-
expert (versão 5.0, Stat-Ease Inc., Minneapolis, USA) e STATISTICA (versão 4.1)
foram utilizados para a análise de regressão dos dados obtidos.
A significância dos coeficientes de regressão foi testada pelo teste t de
Student. Os níveis de significância e probabilidade, assim como a notação utilizada,
encontram-se na Tabela 4.3.
Tabela 4.3 Níveis de significância, probabilidade e notação utilizada
Nível de Significância p Notação
90% p < 0,10 *
95% p < 0,05 **
99% p < 0,01 ***
Material e Métodos 41
4.1.12 Análise Sensorial:
Grau de Aceitação da Cerveja Obtida em Processo Descontínuo
Os testes sensoriais de aceitação, realizados para avaliar principalmente as
amostras experimentais de modo comparativo com as amostras comerciais, foram
realizados no Laboratório de Microcervejaria da Faculdade de Engenharia Química
de Lorena em cabines individuais sob condições adequadas de iluminação e
temperatura. Os testes foram realizados por consumidores comuns, convocados por
intermédio de informativos distribuídos nos campi da Faculdade de Engenharia
Química de Lorena e selecionados quando consumidores habituais do produto,
superiores a 18 anos de idade e sem experiência em análise descritiva de cerveja.
Para realização dos Testes de Aceitação foram utilizadas marcas distintas de
cervejas nacionais porém de mesmo fabricante e escolhidas pelos fatores de
competitividade, sendo todas provenientes de processo de baixa fermentação, tipo
Pilsen Clara e de médio teor alcoólico. Quando na interpretação dos resultados, cada
amostra comercial recebeu uma nomenclatura com numeração (MercBr, Mercado
Brasileiro) evitando-se com isto o uso do nome comercial ou fabricante por motivos
éticos. Os respectivos produtos foram adquiridos junto às distribuidoras autorizadas
da região, assegurando a procedência de um mesmo lote de fabricação quando na
aplicação de um mesmo teste. Nas amostras experimentais utilizadas (Debiq.1 e
Debiq.2), obtidas na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL sob condições otimizadas
de processo (item 4.1.11), a única diferença entre elas foi o modo de armazenamento
no qual a primeira foi armazenada e coletada diretamente do tanque (Debiq.1) e a
segunda foi coletada após acondicionamento em barril pressurizado de aço
inoxidável (Debiq.2), conforme procedimento descrito anteriormente (item 4.1.8).
Deste modo, inicialmente foram realizados estudos visando avaliar o grau de
aceitação somente entre os produtos comerciais, Teste 1 (MercBr.1, MercBr.2 e
MercBr.3), e então entre as amostras experimentais (Debiq.1 e Debiq.2) e um
produto comercial, Teste 2 (Debiq.1, Debiq.2 e MercBr.4). Os produtos comerciais
utilizados no Teste 1 foram todos provenientes de armazenamento em lata (330 mL)
enquanto nos estudos visando à comparação entre as amostras experimentais e um
produto comercial (Teste 2), este foi proveniente de armazenamento em barril de
modo similar a uma das amostras experimentais.
Material e Métodos 42
Para isto, os consumidores de cada teste realizado responderam inicialmente
a um questionário (Quadro 4.1) sendo em seguida encaminhados à sala de avaliação
sensorial localizada na própria Microcervejaria do Departamento de Biotecnologia
da FAENQUIL.
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA Departamento de Biotecnologia - Debiq / FAENQUIL
- Questionário -
As informações aqui prestadas serão confidenciais, não sendo repassado para pessoas que não estejam envolvidas diretamente na pesquisa do referido projeto
Nome: ................................................................................................................... Data: ......................
Endereço e/ou Telefone: .........................................................................................................................
Por favor, responda às seguintes perguntas:
1. Idade: ( ) 18 a 20 anos ( ) 21 a 25 anos ( ) 26 a 35 anos
( ) 36 a 45 anos ( ) 46 a 50 anos ( ) mais de 50 anos
2. Grau de escolaridade: ( ) 1°Grau incompleto ( ) 1°Grau completo
( ) 2°Grau incompleto ( ) 2°Grau completo
( ) Superior incompleto ( ) Superior completo
3. Atividade Profissional: .......................................................................................................................
4. Região/Cidade onde reside: ............................................................................................................
5. Qual sua freqüência de consumo de bebidas alcoólicas:
( ) inferior a 1 vez por mês ( ) 1 a 3 vezes por mês
( ) 1 vez por semana ( ) 2 ou mais vezes por semana
6. Qual sua freqüência de consumo de cerveja:
( ) inferior a 1 vez por mês ( ) 1 a 3 vezes por mês
( ) 1 vez por semana ( ) 2 ou mais vezes por semana
7. Das marcas de cerveja que você conhece, indique as marcas de sua preferência, começando por aquela que você mais gosta para a que você menos gosta:
....................... ........................ ........................ ........................ ...................... (gosta muito) (gosta pouco)
Obrigado pela colaboração!!
Quadro 4.1 Questionário utilizado no recrutamento dos consumidores.
Material e Métodos 43
A sala sensorial, composta de três cabines individuais mais uma cozinha de
preparo, foi mantida durante a aplicação dos testes com iluminação vermelha e
temperatura controlada (25 °C), conforme condição exigida de estudo. As amostras
foram apresentadas aos provadores em copos escuros, específicos para o teste,
codificados com três dígitos de modo casual e contendo aproximadamente 75 mL de
amostra em temperatura de consumo (4 °C). Água e biscoitos isentos de sal, tipo
cream cracker, foram servidos aos provadores entre cada amostra para enxágüe e
renovação do paladar, respectivamente.
Durante as provas de cerveja apresentadas de forma monádica, foi solicitado
a cada provador que anotasse na Ficha de Avaliação o grau de aceitação seguindo
escala hedônica estruturada mista de 9 pontos, conforme apresentada no Quadro 4.2.
Após aplicação dos testes, cada conjunto de respostas foi avaliado por análise de
variância (ANOVA) e teste de Tukey (p 0,05).
TESTE DE ACEITAÇÃO
Nome: ............................................................................................................ Data: .....................
Você está recebendo três amostras de cerveja. Por favor, prove as amostras da esquerda para a direita avaliando, conforme escala abaixo, o quanto você gostou ou desgostou em termos globais de cada amostra codificada. Obrigado!
9 Gostei muitíssimo 8 Gostei muito 7 Gostei regularmente 6 Gostei ligeiramente 5 Nem gostei, nem desgostei 4 Desgostei ligeiramente 3 Desgostei regularmente 2 Desgostei muito 1 Desgostei muitíssimo
Amostra Valor atribuído
Comentários: ...................................................................................................................................
Obrigado pela colaboração!!
Quadro 4.2 Modelo de ficha utilizada nos Testes de Aceitação.
Material e Métodos 44
4.1.13 Análise Sensorial:
Avaliação Descritiva da Cerveja Obtida em Processo Descontínuo
Para a aplicação da análise descritiva quantitativa, baseando-se tanto em
procedimentos citados por STONE et al. (1974) como também em técnicas
cervejeiras internacionais (ASBC, 1996), foi necessário o cumprimento de diversas
etapas, entre estas o recrutamento e seleção dos provadores, desenvolvimento de
terminologia descritiva, treinamento dos provadores, teste sensorial das amostras e
análise estatística dos resultados.
4.1.13.1 Amostras
Na avaliação descritiva, foram usadas duas amostras de cervejas fornecidas
comercialmente em garrafas e oriundas de fabricantes diferentes (MercBr.5 e
MercBr.6) em conjunto com a amostra obtida na condição otimizada (Debiq.1),
preparada conforme técnicas cervejeiras anteriormente citadas e coletada
diretamente do tanque de armazenamento por meio de torneira tipo italiana
(Microcervejaria Debiq / FAENQUIL). Como observado, de modo similar ao item
anterior, cada amostra comercial recebeu uma nomenclatura na seqüência de
numeração das amostras anteriores, sendo a MercBr.5 de mesmo fabricante daquelas
avaliadas anteriormente em testes de aceitação.
O armazenamento das amostras comerciais (garrafas) anteriormente à sua
utilização foi sob refrigeração (4 °C), condições similares às de comercialização,
enquanto a amostra de cerveja preparada segundo condições em estudo foi sob uma
temperatura de aproximadamente 2 °C, mantida no próprio tanque de
diluição/armazenamento em ambiente pressurizado equivalente a 2 kgf/cm2.
4.1.13.2 Recrutamento e Seleção de Provadores
Aproximadamente 15 informativos, preparados conforme Quadro 4.3,
citando o recrutamento de consumidores de cervejas para seleção e treinamento de
provadores, foram distribuídos nos campi da Faculdade de Engenharia Química de
Lorena em local de fácil visualização e movimentação de alunos e funcionários.
Material e Métodos 45
Quadro 4.3 Informativo para recrutamento de consumidores em teste descritivo.
Para aqueles que compareceram na Microcervejaria do Departamento de
Biotecnologia (Debiq / FAENQUIL, campus I) foi solicitado inicialmente o
preenchimento de um “Termo de Participação Espontânea” (Quadro 4.4) bem como
a entrega de um “Termo de Liberação para Participação” (Quadro 4.5), este último
emitido pelo chefe imediato ou orientador quando na condição de funcionário ou
aluno de pós-graduação, respectivamente.
Na seqüência foi solicitado ao candidato o preenchimento de um questionário
individual (Quadros 4.6 e 4.7) com posterior realização de uma entrevista em
particular com o selecionador, evitando-se com isto, e em ambos os casos, a
influência de terceiros nas informações fornecidas.
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA
Departamento de Biotecnologia - Lab. de Microcervejaria
Informativo: DEGUSTAÇÃO DE CERVEJA !!
Você gostaria de ser um degustador de cerveja, e deste modo, saber distinguir diferenças entre estes produtos?
A microcervejaria do Departamento de Biotecnologia Debiq / FAENQUIL, pretende treinar uma equipe de degustadores para avaliar diferenças sensoriais entre
diversas amostras de cervejas.
Ser um degustador não exigirá de você nenhuma habilidade excepcional, nem tomará muito de seu tempo...
Se você deseja ser um degustador de cerveja, e participar desta pesquisa, ou simplesmente necessitar de maiores informações,
por favor, entre em contato conosco...
Lab. de Microcervejaria
Material e Métodos 46
Quadro 4.4 Termo de Participação Espontânea utilizado no recrutamento.
Faculdade de Engenharia Química de Lorena
Departamento de Biotecnologia / Lab. de Microcervejaria
TERMO DE PARTICIPAÇÃO ESPONTÂNEA
I – DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
Nome do Provador: ...................................................................................................................................
Documento de Identidade: ............................................. Data de Nascimento: ........ / ......... / ...........
Endereço: ...................................................................................................... Nº: ........... Apto: .............
Bairro: ................................................... Cidade:......................................... Telefone:.............................
II – DADOS SOBRE A PESQUISA
Título do Protocolo de Pesquisa e sua Duração: .....................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
III – EXPLICAÇÕES FORNECIDAS AO PROVADOR
1. Justificativa e os objetivos da pesquisa; 2. Procedimentos que serão utilizados e propósitos;
3. Benefícios que poderão ser obtidos; 4. Procedimentos alternativos que possam ser vantajosos para
o indivíduo; 5. Esclarecimentos sobre as garantias fornecidas quanto ao acesso, a qualquer tempo, às
informações sobre datas, presenças e/ou procedimentos a serem utilizados durante treinamento bem
como a salvaguarda da confidencialidade, sigilo e privacidade.
IV – CONSENTIMENTO PÓS-ESCLARECIDO
Declaro que, após convenientemente esclarecido pelo pesquisador e ter entendido o que me foi
explicado, consinto em participar do presente Protocolo de Pesquisa.
Lorena, __________ de ________________________ de ___________.
__________________________
Assinatura do provador
Material e Métodos 47
Quadro 4.5 Termo de Liberação para Participação utilizado no recrutamento.
Faculdade de Engenharia Química de Lorena
Departamento de Biotecnologia / Lab. de Microcervejaria
TERMO DE LIBERAÇÃO PARA PARTICIPAÇÃO
I – DADOS DE IDENTIFICAÇÃO DO LEGAL RESPONSÁVEL
Nome: .......................................................................................................................................................
Função: .....................................................................................................................................................
Departamento: ...........................................................Telefone para contato: ...........................................
II – DADOS SOBRE A PESQUISA
Título do Protocolo de Pesquisa e sua Duração: .....................................................................................
...................................................................................................................................................................
III – EXPLICAÇÕES FORNECIDAS AO LEGAL RESPONSÁVEL
1. Justificativa e os objetivos da pesquisa; 2. Procedimentos que serão utilizados e propósitos;
3. Benefícios que poderão ser obtidos; 4. Procedimentos alternativos que possam ser vantajosos para
o indivíduo; 5. Esclarecimentos sobre as garantias fornecidas ao legal responsável sobre os servidores
ou alunos liberados (como por exemplo acesso, a qualquer tempo, às informações sobre datas,
presenças e procedimentos a serem utilizados durante treinamento).
IV – CONSENTIMENTO PÓS-ESCLARECIDO
Conforme Portaria n.8/2003-DGE declaro que, após convenientemente esclarecido pelo pesquisador e
ter entendido o que me foi explicado, consinto em liberar para participação do presente Protocolo de
Pesquisa o(s) seguinte(s) servidor(s) ou aluno(s) por mim chefiado(s) ou orientado(s):
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
Lorena, __________ de ________________________ de ___________.
__________________________
Assinatura
Material e Métodos 48
Quadro 4.6 Questionário utilizado no recrutamento dos provadores, página 1.
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA Departamento de Biotecnologia - Debiq / FAENQUIL
Questionário
As informações aqui prestadas serão confidenciais, não sendo, de modo algum, repassado para pessoas que não estejam envolvidas diretamente na pesquisa do referido projeto
Nome: ..................................................................................................................... Data: .................
Endereço ..............................................................................................................................................
Telefone para contato: ......................................................... e/ou .....................................................
Por favor, responda às seguintes perguntas:
1. Idade: ( ) menos de 18 anos ( ) 18 a 25 anos ( ) 26 a 35 anos ( ) 36 a 45 anos ( ) 46 a 50 anos ( ) mais de 50 anos
2. Grau de escolaridade: ( ) 1°Grau incompleto ( ) 1°Grau completo ( ) 2°Grau incompleto ( ) 2°Grau completo ( ) Superior incompleto ( ) Superior completo
3. Local e horário de trabalho: ............................................................................................................
4. Indique os períodos ao longo do ano em que você tem preferência ou que você fica em férias:................................................................................................................................................
5. Qual sua freqüência em viagens longas, ou em período superior a 7 dias: ( ) inferior a 1 vez ao ano ( ) 1 vez ao ano ( ) superior a 1 vez ao ano
6. Qual sua freqüência de consumo de bebidas alcoólicas: ( ) inferior a 1 vez por mês ( ) 1 a 2 vez por mês ( ) 1 vez por semana ( ) superior a 1 vez por semana
7. Qual sua freqüência de consumo de cerveja: ( ) inferior a 1 vez por mês ( ) 1 a 3 vezes por mês ( ) 1 vez por semana ( ) superior a 1 vez por semana
8. Das marcas de cerveja que você conhece, indique as marcas de sua preferência, começando da que você mais gosta para a que você menos gosta:
....................... ........................ ........................ ........................ ........................ (gosta muito) (gosta pouco)
9. Cite alimentos (comidas ou bebidas) que você desgosta muito: ..................................................... .........................................................................................................................................................
10. Você é capaz de citar três alimentos que sejam ácidos: ................................................................ ........................................................................................................................................................
(vide-verso)
Material e Métodos 49
Quadro 4.7 Questionário utilizado no recrutamento dos provadores, página 2.
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA Departamento de Biotecnologia - Debiq / FAENQUIL
Questionário - continuação
As informações aqui prestadas serão confidenciais, não sendo, de modo algum, repassado para pessoas que não estejam envolvidas diretamente na pesquisa do referido projeto
11. Você tem conhecimento ou já teve contato com alguma literatura referente a produção industrial de cerveja ou de microcervejaria (justifique): ..............................................................................
.......................................................................................................................................................
12. Especifique os alimentos que você não pode comer ou beber por razões de saúde, explique, por favor, o motivo: ....................................................................................................................
....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................
13. Indique se você possui: ( ) Diabetes ( ) Hipoglicemia ( ) Hipertensão ( ) Complicações bucais ou uso de dentaduras
14. Você é alérgico a algum tipo de alimento ou bebida? ( ) Sim ( ) Não Quais: .......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
15. Por favor, marque na linha da direita, um ponto que indique a proporção da figura que foi coberta de preto (não use régua, use apenas sua capacidade visual de avaliar):
Exemplos:
nenhuma toda
nenhuma toda
Agora é sua vez:
nenhuma toda
nenhuma toda
nenhuma toda
nenhuma toda
Comentários: .......................................................................................................................................... ...............................................................................................................Agradecemos pela colaboração!!
Material e Métodos 50
4.1.13.3 Teste de Gostos Básicos
Após arquivamento dos termos assinados, avaliação dos questionários e
realização das entrevistas, os provadores pré-selecionados foram avaliados pela
aplicação de Testes de Gostos Básicos. Para realização destes testes foram
preparadas soluções específicas conforme apresentadas na Tabela 4.4, seguindo
procedimentos da American Society of Brewing Chemists, ASBC (1996).
Tabela 4.4 Soluções utilizadas na aplicação do Teste de Gostos Básicos.
Características Substância Concentração (g/L)
Doce Sacarose 20,0
Ácido Ácido cítrico 0,5
Amargo Cafeína 1,5
Salgado Cloreto de sódio 5,0
Metálico Sulfato ferroso 7H2O 0,01
Adstringente Ácido tânico 1,0
Aos candidatos foram apresentadas 25 mL das respectivas soluções,
utilizando-se de copos descartáveis de 60 mL identificados com códigos no formato
de três dígitos, em duplicata e de forma aleatória, sendo solicitado o preenchimento
da ficha de avaliação (Quadro 4.8). Na avaliação dos Testes de Gostos Básicos foi
aplicado o critério de 75% de acertos para a continuidade do candidato na seleção.
4.1.13.4 Teste Triangular
Na seqüência, testes triangulares foram aplicados aos candidatos pré-
selecionados visando avaliar o poder discriminativo na detecção de atributos
enfraquecidos (Quadro 4.9). Para isto, foram utilizadas amostras de cerveja de uma
mesma marca comercial, porém com diluição de 20% feita com água mineral natural
na amostra diferenciada, valor este estabelecido por testes anteriormente realizados
com diferentes provadores. Os resultados foram interpretados por análise seqüencial,
conforme apresentados na Figura 4.3. Nestes testes foram considerados selecionados
os candidatos que atingiram a região de acerto durante os dias de aplicação dos
testes.
Material e Métodos 51
Quadro 4.8 Modelo de ficha utilizado para avaliação de gostos básicos.
TESTE DE RECONHECIMENTO - GOSTOS BÁSICOS
1. Você está recebendo uma bandeja contendo 6 soluções que são padrões de referência, identificadas
de A - F. São soluções elaboradas através de substâncias não nocivas diluídas em água. Por favor,
familiarize-se com os gostos das soluções provando-as uma de cada vez, usando água para enxaguar a
boca entre uma amostra e outra.
Padrões de Referência
A - .................................. B - .................................. C - ..................................
D - .................................. E - .................................. F - ..................................
2. Devolva, por favor, os padrões de referência para o instrutor e receba uma outra bandeja com as
amostras testes. São soluções idênticas aqueles anteriores (padrões de referência), porém estão
identificadas através de códigos de 3 dígitos. Por favor, prove cada amostra, anotando abaixo o número
juntamente com a letra do padrão de referência a qual você a identifica.
Amostras Letra do padrão de referência Amostras Letra do padrão de referência
Testes a que se assemelha Testes a que se assemelha
.......... ........... .......... ...........
.......... ........... .......... ...........
.......... ........... .......... ...........
.......... ........... .......... ...........
.......... ........... .......... ...........
.......... ........... .......... ...........
3. Por favor, assine e date este formulário, entregando-o em seguida ao instrutor. Obrigado!
................................................................................ ............................................
(Nome) (Data)
Material e Métodos 52
Quadro 4.9 Modelo de ficha utilizada no Teste Triangular.
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6 7 8
números de testes
núm
ero
de a
cert
os
Figura 4.3 Análise seqüencial utilizada na seleção inicial de provadores por Testes
Triangulares, com os parâmetros: p0 = 0,33; p1 = 0,66; = 0,15 e = 0,35.
TESTE TRIANGULAR
Nome:................................................................................................ Data:...............................
Você está recebendo três amostras de cerveja. Duas das três amostras são iguais, sem nenhum tipo de
alteração em seu tratamento ou composição. Por favor, prove as amostras da esquerda para a direita e
faça um círculo na amostra diferente. Você pode reavaliar as amostras quantas vezes forem
necessário, porém entre uma amostra e outra, mastigue o biscoito e enxágüe a boca com água.
Obrigado!
......................... ......................... .........................
Comentários: ............................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
aceito
rejeitado
continuação nos testes
Material e Métodos 53
4.1.13.5 Familiarização com Estímulos e Avaliação do Desempenho
Com o objetivo de melhor levantamento de terminologia descritiva de cerveja
em etapa a ser realizada posteriormente, os candidatos até então selecionados
participaram de sessões onde foram disponibilizados 39 padrões de odores
comumente encontrados na cerveja e 6 amostras de cervejas com características
básicas intensificadas, conforme apresentados nas Tabelas 4.5 e 4.6,
respectivamente. Todos os padrões de odores e de sabores utilizados estão
referenciados no Círculo de Aromas e Sabores (The Flavor Wheel) proposta por
MEILGAARD et al. (1979) e American Society of Brewing Chemists, ASBC (1996),
conforme apresentado na Figura 4.4.
Tabela 4.5 Definições e referências propostas pela American Society of Brewing Chemists para treinamento de provadores em avaliação de cerveja e as correspondentes classes e subclasses conforme apresentado no Círculo de Aromas e Sabores (MEILGAARD et al., 1979; ASBC, 1996).
Classe 1 Aromático, Perfumado, Frutado e Floral Subclasses Definição Referência
0110 Alcoólico Vodka 0111 Condimentado Eugenol 0123 Acetona Acetona 0131 Acetato de isoamila Acetato de isoamila 0133 Acetato de etila Acetato de etila 0141 Cítrico Cascas de laranja 0150 Acetaldeído Acetaldeído 0160 Floral Rosas 0172 Lúpulo seco Pellets de lúpulo 0173 Óleo de lúpulo Óleo de lúpulo
Classe 2 Resinoso, noz, erva e verdura Subclasses Definição Referência
0210 Resinoso Serragem 0220 Nozes Castanha do Pará 0224 Amêndoa Benzaldeído 0231 Erva fresca cortada Folhas verdes cortadas
Classe 3 Cereal Subclasses Definição Referência
0310 Grãos Isobutiraldeído 0312 Grits de milho Particulado de milho 0313 Farinhoso Farinha de trigo 0320 Malte Malte de cevada 0330 Mosto Mosto cervejeiro
Material e Métodos 54
Tabela 4.5 (cont.) Definições e referências propostas pela American Society of Brewing Chemists para treinamento de provadores em avaliação de cerveja e as correspondentes classes e subclasses conforme apresentado no Círculo de Aromas e Sabores (MEILGAARD et al., 1979; ASBC, 1996).
Classe 4 Caramelizado e queimado Subclasses Definição Referência
0410 Caramelo Açúcar queimado 0420 Queimado Torrada chamuscada
Classe 5 Fenólico Subclasses Definição Referência
0503 Carbólico Fenol 0504 Clorofenol Clorofórmio
Classe 6 Sabão, gorduroso, diacetil, oleoso e rançoso Subclasses Definição Referência
0611 Caprílico Ácido caprílico 0613 Isovalérico Ácido isovalérico 0614 Butirico Ácido butírico 0620 Diacetil Diacetil 0641 Óleo vegetal Óleo vegetal 0642 Óleo mineral Óleo de máquina
Classe 7 Sulfuroso Subclasses Definição Referência
0727 Camarão Cozido de camarão 0732 DMS DMS (dimethylsulphite) 0733 Couve cozida Couve cozida 0734 Milho cozido Milho em conserva 0735 Tomate cozido Ketchup de tomate 0740 Levedura Levedura de padaria 0741 Carne Peptona
Classe 8 Oxidado, choco e mofado Subclasses Definição Referência
0820 Papel Trans 2 nonenal 0841 Terra Etil fenchol
Classe 10 Doce Subclasses Definição Referência
1003 Baunilha Baunilha
Material e Métodos 55
Tabela 4.6 Definições e referências propostas pela American Society of Brewing Chemists (ASBC) para treinamento de provadores em avaliação de cerveja e as correspondentes classes e subclasses conforme apresentado no Círculo de Aromas e Sabores (MEILGAARD et al., 1979; ASBC, 1996), referências utilizadas para intensificação de sabores.
Classe Subclasses Definição Referência (conc. utilizada)1
1 0110 Alcoólico Vodka (51,0 g/L)
2 0224 Amêndoa Benzaldeído (0,003 g/L)
8 0800 Choco Cerveja mantida a 40 °C por 7 dias
9 0910 Ácido Ácido acético (0,27 g/L)
10 1000 Doce Sacarose (7,8 g/L)
11 1100 Salgado Cloreto de Sódio (1,8 g/L)
1 preparado com cervejas comerciais de garrafas no mínimo 12 h antes da avaliação.
Desta forma, todos os padrões de odores e/ou sabores especificados nas
Tabelas 4.5 e 4.6, estes últimos adicionados diretamente no produto, foram
submetidos à análise dos provadores, para que houvesse a familiarização com os
respectivos estímulos. Em ambos os casos, testes aplicados visando a avaliação do
desempenho do candidato com os padrões de odores e sabores fornecidos (Quadros
4.11 e 4.12), foi aplicado o critério de no mínimo 2/3 de acertos para aprovação do
candidato na equipe sensorial.
Inicialmente, as amostras de referências para odores, identificadas de acordo
com a definição ou descritor fornecido por MEILGAARD et al. (1979) e ASBC
(1996), foram apresentadas aos candidatos em potes escuros, tampados e em sessões
consecutivas. Aos candidatos foi solicitado realizarem aspirações normais e
memorizarem os estímulos. Em seguida, foi apresentado a cada candidato em cabine
individual, sob luz vermelha e temperatura controlada, todas as referências
codificadas com números de três dígitos casualizados, dispostos novamente em
potes escuros, tampados e em sessões realizadas com 8 amostras em cada. Após
cada aspiração, foi solicitado ao candidato identificá-la utilizando a ficha do Teste
de Reconhecimento de Odores (Quadro 4.10), bem como neutralizar seu órgão
sensitivo na própria pele.
Material e Métodos 56
Figura 4.4 Círculo de Aromas e Sabores, agrupando termos de classes e subclasses
recomendados em análise sensorial de cerveja (MEILGAARD et al., 1979).
Material e Métodos 57
Quadro 4.10 Modelo de ficha utilizado no Teste de Reconhecimento de Odores.
Posteriormente, as amostras de cerveja contendo as devidas referências para
sabores, identificadas de acordo com a definição ou descritor fornecido por
MEILGAARD et al. (1979) e ASBC (1996), Tabela 4.6, foram apresentadas aos
candidatos em taças tulipas e em cabines individuais sob iluminação vermelha e em
sessões consecutivas. Aos candidatos foi solicitado realizarem a degustação e
memorizarem os estímulos. Em seguida, foi apresentado a cada candidato
novamente em cabine individual, sob luz vermelha e temperatura controlada, todas
as referências codificadas com números de três dígitos casualizados, dispostos
novamente em taças tulipas em sessões realizadas com 3 amostras. Após cada
degustação, foi solicitado ao candidato identificá-la utilizando a ficha do Teste de
Reconhecimento de Aspectos da Cerveja (Quadro 4.11), bem como neutralizar o
sabor residual por consumo de biscoitos e enxágüe da boca com água.
RECONHECIMENTO DE ODORES
Nome: .............................................................................................. Data: ...........................
Você está recebendo amostras para identificação e reconhecimento de odores. Por favor, aspire cada amostra da esquerda para a direita, apresentando no formulário a impressão do estímulo. Somente se for necessário, você poderá reavaliar as amostras, porém cheire antes seu braço, para eliminação de odores anteriores. Obrigado!
Código da amostra Descrição do odor (se preferir, use seus próprios termos)
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
Comentários: ...........................................................................................................................
Material e Métodos 58
Quadro 4.11 Modelo de ficha utilizado no Teste de Aspectos da Cerveja.
4.1.13.6 Desenvolvimento de Terminologia Descritiva
Após a etapa de familiarização com estímulos e avaliação do desempenho
perante os produtos utilizados, tanto para odores como para aspectos da cerveja, foi
realizada a etapa de desenvolvimento de terminologia descritiva. Para isto, foi
utilizado o método de rede em que as amostras foram apresentadas aos pares a cada
provador e este, utilizando-se de uma ficha de Desenvolvimento de Terminologia
Descritiva (Quadro 4.12), descreveu as similaridades e diferenças entre as referidas
amostras quanto aos atributos aparência, aroma, sabor e característica textural.
Todo o procedimento foi realizado em cabines individuais, com iluminação e
temperatura controladas, sendo o produto servido em taças tulipas transparentes
previamente codificadas contendo 80 mL do produto a uma temperatura aproximada
de 12 °C. As amostras utilizadas nesta etapa foram duas marcas engarrafadas de
cerveja do mercado (MercBr.5 e MercBr.6), de diferentes fabricantes, e o produto
obtido nas condições otimizadas (Debiq.1), sendo este último coletado diretamente
do tanque. As amostras utilizadas nesta etapa foram as mesmas amostras utilizadas
posteriormente para a avaliação por análise descritiva do produto em estudo, visando
desta forma uma avaliação comparativa aos produtos do mercado.
RECONHECIMENTO DE ASPECTOS DA CERVEJA
Nome:................................................................................................Data:............................
Você está recebendo amostras para identificação e reconhecimento de aspectos intensificados da cerveja. Por favor, avalie cada amostra da esquerda para a direita, apresentando no formulário a impressão do estímulo. Você pode reavaliar as amostras quantas vezes forem necessário, porém entre uma amostra e outra, mastigue o biscoito e enxágüe a boca com água. Obrigado!
Código da amostra Descrição do estímulo
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
............... ...........................................................................................
Comentários: ............................................................................................................................
Material e Métodos 59
Quadro 4.12 Modelo de ficha utilizado no Desenvolvimento de Terminologia.
Cada avaliação realizada em pares de amostras, sob a supervisão de um líder
e em sessões de discussão aberta, forneceu uma lista de termos que descreveu as
similaridades e as diferenças entre os produtos. Posteriormente, e após os
provadores terem avaliado todas as amostras, uma lista única e consensual de termos
foi elaborada. Deste modo, cada descritor ou atributo sugerido na lista consensual
recebeu definição por escrito bem como amostras-referência, indicando os termos de
intensidade adequados a cada atributo.
Houve ainda a formação e preparo da Ficha de Avaliação associando cada
atributo da Lista Consensual de Termos Descritores a uma escala não estruturada de
9 cm ancorada nos extremos com os respectivos termos de intensidade, conforme
exemplo apresentado no Quadro 4.13. Sessões suplementares de avaliação das
amostras, de avaliação das referências e de discussão em grupo, sob a orientação do
líder sensorial, foram realizadas visando ao uso consensual dos termos descritivos
pela equipe de provadores.
Desenvolvimento de Terminologia Descritiva
Nome: ............................................................................................................. Data: ...............................
Você está recebendo amostras para identificação e reconhecimento de características quanto ao aroma, sabor, textura e aparência. Por favor, compare as amostras e indique em que são similares e em que diferem. Obrigado!
Similaridades Diferenças
Aroma ..................................... .....................................
Sabor ..................................... .....................................
Textura ..................................... .....................................
Aparência ..................................... .....................................
Comentários: .............................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
Material e Métodos 60
FICHA DE AVALIAÇÃO DESCRITIVA
Nome: ............................................................................................................ Data: .................................
Amostra_____
Você está recebendo uma amostra de cerveja, parte integrante de um projeto de pesquisa nesta instituição. Por favor, prove a amostra e avalie a intensidade das características de aroma, sabor e textura, marcando na escala um traço vertical no local apropriado. Ao término destas análises, avise ao instrutor para que deste modo você possa iniciar a avaliação da aparência entre as amostras.
Aparência
aparência 1 nenhum forte
aparência 2 pouco forte
aparência etc.. fraco forte
Aroma
aroma 1 nenhum forte
aroma 2 pouco forte
aroma etc.. fraco forte
Sabor
sabor1 nenhum forte
sabor 2 pouco forte
sabor etc.. fraco forte
Textura
textura1 nenhum forte
textura 2 pouco forte
textura etc.. fraco forte
Agradecemos pela colaboração!!
Quadro 4.13 Exemplo de Ficha de Avaliação Descritiva.
Material e Métodos 61
4.1.13.7 Treinamento dos Provadores
A etapa de treinamento foi realizada até os provadores demonstrarem não
possuir dificuldades em avaliar as amostras usando a Ficha de Avaliação, visando a
melhorar a padronização do uso de cada atributo ou descritor em termos qualitativos
e quantitativos. Durante as sessões de treinamento, os provadores utilizaram-se da
Ficha de Avaliação Descritiva, da Lista de Definições Consensuais dos termos
descritivos, de amostras referências e das amostras dos produtos a serem avaliados.
4.1.13.8 Teste Sensorial nas Amostras e Análise Estatística nas Respostas
A avaliação descritiva de cada produto foi realizada por todos os provadores
selecionados e treinados conforme descrito anteriormente, utilizando-se das Fichas
de Avaliação Descritiva contendo escalas não estruturadas de 9 cm, ancoradas nos
extremos com termos que indicam a maior e menor intensidade do atributo a ser
avaliado, conforme DUTCOSKY (1996). Todos os provadores, durante as
avaliações, usaram a Lista de Definições Consensuais dos termos descritivos como
ativador da memória sensorial bem como dos procedimentos de análise
anteriormente estabelecidos.
Para evitar a fadiga sensorial, os provadores avaliaram as três diferentes
amostras fornecidas em cinco sessões distribuídas ao longo de duas semanas de
testes. Para cada amostra houve cinco repetições, sendo a ordem de apresentação
balanceada entre os provadores e de forma monádica sucessiva, sob temperatura de
consumo de 12 °C e demais condições já descritas anteriormente (item 4.1.13.6).
Para avaliação dos resultados, foram realizadas diversas Análises de
Variância (ANOVA), analisando-se os seguintes efeitos: amostra, provador e
interação amostra-provador. Na identificação de quais amostras diferiam entre si em
atributos específicos, foi utilizado o teste de Tukey, em nível de 5% de significância.
Os resultados foram ainda representados graficamente, o que possibilitou a
visualização da intensidade média de cada atributo de cada amostra, caracterizando
diferenças e similaridades entre os produtos (spider-web plot).
Material e Métodos 62
4.2 Cervejas Obtidas em Processo Contínuo
Os processos referentes à obtenção de cerveja em processo contínuo, com
etapas de avaliação sensorial nos produtos obtidos, foram acompanhados no
Laboratório de Instalações Piloto do Departamento de Engenharia Biológica da
Universidade do Minho (UMINHO, Braga / Portugal).
4.2.1 Microrganismo e Preparo de Inóculo
Nos experimentos acompanhados foram utilizadas cepas de leveduras
cervejeiras S. cerevisiae de baixa fermentação, obtidas da Cervejaria Portuguesa
UNICER S/A., mantidas em tubos de ensaio com ágar inclinado e conservada a
4 ºC. O preparo do inóculo foi realizado em frascos Erlenmeyer contendo um total
de 500 mL de meio sintético sob condições aeróbias e agitação constante (120 rpm),
30 °C durante 30 h. A composição do meio sintético foi como segue: 10,0 g/L de
glicose; 5,0 g/L de KH2PO4; 2,0 g/L de (NH4)2SO4; 0,4 g/L de MgSO4.7H2O e
1,0 g/L de extrato de levedura.
Este meio foi usado na parte inicial dos experimentos, durante etapa de
aprisionamento da biomassa nos respectivos suportes. O mosto utilizado durante as
fermentações contínuas foi adquirido da Cervejaria Portuguesa UNICER S/A.,
sendo previamente ajustado para uma concentração inicial de 12 °P, esterilizado
(120 °C/40 min) e mantido posteriormente sob refrigeração (4 °C).
4.2.2 Preparo dos Suportes para Fermentação e Maturação Contínuas
O preparo do suporte para fermentação foi realizada conforme descrito por
BRÁNYIK et al. (2001). Assim, o bagaço seco proveniente de malte de cevada foi
inicialmente misturado a 3% (v/v) HCl visando completa limpeza e retirada da parte
amilácea. Depois de lavado e seco, os sólidos remanescentes do grão de malte de
cevada, principalmente as cascas, foram parcialmente deslignificados sob agitação
constante com 2% NaOH. Após lavagem até completa neutralização do pH, o
resíduo foi novamente seco, estando pronto para o uso como suporte na etapa de
fermentação principal após esterilização em água.
Material e Métodos 63
Para a etapa de maturação, bagaços de sabugos de milho foram usados como
suporte celular. Foram preparados 140 g de material, previamente cortado
(aproximadamente 2,5 cm de diâmetro e 1,0 cm de espessura) e esterilizado por 3
vezes em água destilada. A cada esterilização, água destilada foi usada para lavagem
e remoção de qualquer característica sensorial ou combinações ativas que poderiam
interferir com a qualidade do produto final a ser obtida pós-maturação.
4.2.3 Sistema de Reatores de Células Imobilizadas (SRCI)
A Figura 4.5 apresenta o sistema de reatores de células imobilizadas (SRCI)
usado neste trabalho para acompanhamento da obtenção de cerveja em processo
contínuo. Conforme verificado, o sistema consiste de um primeiro reator do tipo
gás-lift com tubo de corrente concêntrica para fermentação principal (R1, volume de
trabalho de 2,9 L), um segundo reator para sedimentação e remoção do excesso de
biomassa presente na cerveja após a fermentação principal (R2, volume de trabalho
correspondente a 0,7 L) e um terceiro e último reator tipo leito fixo para maturação
da cerveja (R3, volume de trabalho de 1,6 L).
As dimensões de R1, o qual possuía um tubo de corrente concêntrica com
uma seção superior alargada para retirada do gás, foram: comprimento do cone
inferior, 44 cm; diâmetro interno, 7 cm; comprimento do tubo de corrente, 41 cm;
diâmetro, 3,2 cm; espessura, 4 mm; comprimento de parte cilíndrica, 8 cm;
diâmetro, 14 cm; com o ângulo entre o setor cônico e o corpo principal igual a 51°.
Injeção de gás foi realizada por um prato com 5 perfurações de 0,5 mm de diâmetro
cada, localizado 2,5 cm abaixo do anular do espelho. A saída de fluxo do reator foi
protegida por uma barreira de sedimentação que minimiza perdas de suporte.
A temperatura de fermentação em R1 (16 °C) foi mantida pela circulação de
um refrigerante proveniente de um banho de refrigeração. O fluxo de ar foi ajustado
por controlador de fluxo de massa (Hastings 202D, Hastings Instruments, USA)
enquanto o fluxo de CO2 foi regulado por meio de um rotâmetro.
Material e Métodos 64
Figura 4.5 Sistema de reatores de células imobilizadas para obtenção contínua de
cervejas em escala laboratorial.
Observa-se pela Figura 4.5 que o sistema de reatores de células imobilizadas
foi formado pelos seguintes componentes: 1. Aerador; 2. Controlador de fluxo de
gás; 3. Filtro esterilizador; 4. Cilindros de N2; 5. Cilindros de CO2; 6. Rotâmetro;
7. Bomba peristáltica; 8. Barril de mosto; 9. Unidade de refrigeração; 10. Solução
fisiológica para lavagem; 11. Saída de biomassa excedente; 12. Saída de cerveja não
maturada excedente; R1. Reator gas-lift; R2. Reator intermediário; R3. Reator de
leito fixo; I. Ponto de coleta de suporte de fermentação; II. e III. Pontos de coleta de
cerveja pós-fermentação e IV. Ponto de amostragem de cerveja maturada.
Os reatores R2 e R3 eram cilíndricos, com diâmetro interno de 8,5 cm e
altura de trabalho de 12,5 cm para o R2 e diâmetro interno de 7,0 cm e altura de
trabalho de 42,0 cm para o R3. As temperaturas em R2 (8 - 10 °C) e R3 (2 - 3 °C)
foram também mantidas por circulação de refrigerante proveniente de banhos.
4.2.4 Iniciando e Operando o Sistema Contínuo (SRCI)
O sistema de reatores foi inicialmente limpo e esterilizado estaticamente com
solução de hipoclorito de sódio (2% cloro ativo) durante 4 dias. Após a retirada de
toda a solução de hipoclorito e circulação de água esterilizada, iniciou-se a injeção
de gás estéril (mistura de ar e CO2) em R1 a um fluxo total de 0,4 L/min.
Material e Métodos 65
Neste mesmo instante, 40 g (peso seco) de bagaço de malte em 1,5 L de água
destilada foi adicionado no R1 enquanto 140 g (peso seco) de sabugo de milho foi
adicionado no R3, em ambos os casos pela abertura na parte superior dos reatores,
sendo o sistema de reatores lavado com 100 L de água estéril. Subseqüentemente, o
R1 foi carregado com meio sintético concentrado para obter a concentração desejada
e em seguida inoculado com 400 mL de suspensão celular cultivada em agitador
rotativo (2 frascos de 500 mL, conforme descrito no item 4.2.1).
Ao término de 24 h de crescimento com o sistema mantido estático, foi
iniciada a injeção contínua de meio sintético em R1 continuando pelo sistema de
reatores a uma taxa de diluição total (D) de 0,06 h-1, o qual permaneceu por 168 h
(7 dias) sendo neste período a taxa de diluição elevada a 0,16 h-1. Em 225 h
(aproximadamente 9 dias), o meio sintético foi alterado para mosto cervejeiro
esterilizado (40 min/120 ºC) que foi mantido ao longo do experimento de
fermentação/maturação em diferentes taxas de diluição (D); para prevenir oxidação,
o mosto foi mantido sob refrigeração (6 a 8 °C) e em atmosfera de N2. Durante a
fermentação do mosto o fluxo total de gás no reator foi mantida constante em
0,4 L/min com diferentes proporções de ar na mistura e o sistema contínuo foi
considerado em condições estáveis após um período de 5 tempos de residência.
4.2.5 Acompanhamento Analítico
Amostras foram coletadas para monitorar o processo contínuo de
fermentação e maturação, principalmente por determinação da percentagem de
consumo de substrato (Grau de Fermentação), viabilidade e concentração de células
imobilizadas e livres ao longo do sistema de reatores. A determinação da biomassa
imobilizada (Xim) foi realizada como descrito em BRÁNYIK et al. (2004), em
triplicatas e baseado em diferenças de massas antes e depois de um tratamento com
solução de NaOH 3% a 120 rpm por 24 h.
A concentração do mosto e a concentração de etanol, bem como a viabilidade
celular, foram verificadas de acordo com o item 4.1.9.1 e 4.1.9.2. Para determinar a
viabilidade das células imobilizadas, o biocatalisador (levedura + suporte) foi lavado
com água destilada (4 x 100 mL) e mantido a 200 rpm por 20 min com 50 mL de
meio sintético isento de glicose e extrato de levedura.
Material e Métodos 66
4.2.6 Metodologia de Análise dos Resultados
Abaixo é apresentada a metodologia empregada nos cálculos dos parâmetros
durante o acompanhamento e avaliação do processo contínuo de obtenção de
cerveja:
Grau de Fermentação ou Percentagem de Substrato Consumido (%):
GF = 100 x S / S0 = 100 x (S0 - S) / S0
Taxa de diluição (vazão específica de alimentação, 1/h):
D = F / V
Tempo de residência (h):
Tr = 1 / D
em que:
S0 e S = concentração inicial e no tempo t de substrato (g/L)
F = fluxo volumétrica de alimentação (L/h)
V = volume total do SRCI (L)
4.2.7 Análise Sensorial:
Grau de Aceitação da Cerveja Obtida em Processo Contínuo
Amostras experimentais de cerveja, obtidas em diferentes condições de
ensaio por processo contínuo, foram coletadas sob atmosfera N2 em banho de gelo e
armazenadas em garrafas tipo PET (0,33 e/ou 1,50 L). O intervalo médio de tempo
entre a coleta e o ensaio sensorial foi de 24 horas, mantendo-se as amostras sob
refrigeração neste intervalo.
Testes de aceitação dos produtos obtidos foram realizados em sala isolada
localizada no Departamento de Engenharia Biológica da Universidade do Minho
(DEB / UMINHO), sob condições de individualidade e temperaturas apropriadas ao
objetivo do estudo. As amostras foram servidas em copos escuros, identificadas com
três dígitos de modo casual e contendo aproximadamente 75 mL de amostra na
temperatura de consumo (4 a 6 °C). Os testes foram realizados por consumidores
comuns, selecionados quanto ao consumo habitual do produto, superiores a 18 anos
de idade e sem experiência prévia em análise descritiva de cerveja.
Material e Métodos 67
Para isto, 5 amostras comerciais foram utilizadas: amostras portuguesas
(MercPt.1 e MercPt.2); espanhola (MercSp.); americana (MercAm.) e tcheca
(MercCz.), sendo todas estas comparadas com 2 amostras experimentais: Deb.1
(obtida sob as condições de aeração de 20 mL/min e Tr = 26 h) e Deb.2 (obtida sem
aeração e Tr = 29 h). A quantidade de testes aplicados bem como as amostras usadas
em cada teste estão apresentadas na Tabela 4.7.
Tabela 4.7 Testes de Aceitação aplicados em amostras comerciais em comparação com
amostras experimentais obtidas em processo contínuo de fermentação e maturação.
Testes de Aceitação 1
Amostras Teste 1. Teste 2. Teste 3. Teste 4.
Deb.1M2 X
Deb.1 X X X
Deb.2 X
MercPt.1 X X X
MercPt.2 X X
MercSp. X
MercAm. X
MercCz. X
1 Escala: 1 = desgostei muitíssimo; 5 = nem gostei nem desgostei e 9 = gostei muitíssimo 2 Amostra mantida em repouso 6 dias a 2 °C
Durante as provas de cerveja, apresentadas de forma monádica e aleatória, foi
solicitado a cada provador que anotasse na Ficha de Avaliação o grau de aceitação
seguindo escala hedônica estruturada mista de 9 pontos, conforme apresentada no
Quadro 4.2 (item 4.1.12). Após aplicação dos testes, cada conjunto de respostas foi
avaliado por análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p 0,05).
4.2.8 Análise Sensorial:
Avaliação Descritiva da Cerveja Obtida em Processo Contínuo
Para obtenção de uma caracterização sensorial dos produtos obtidos
experimentalmente em processo contínuo, Testes Descritivos foram realizados junto
a um grupo cervejeiro português, líder regional de mercado e localizado na cidade
do Porto-Portugal (UNICER S/A.).
Material e Métodos 68
Deste modo, em colaboração com o projeto em questão, sete provadores
treinados do painel sensorial interno desta empresa (UNICER), com no mínimo um
ano de experiência sensorial, foram recrutados baseados pelas suas habilidades
sensoriais para identificar e descrever produtos cervejeiros.
Os Testes Descritivos ocorreram uma vez por semana em horário
previamente estabelecido sendo as amostras avaliadas em local adequado ao
objetivo do trabalho. Os provadores foram questionados sobre as condições gerais
de qualidade bem como sobre as condições descritivas encontradas nas amostras
conforme termos anteriormente discutidos e apresentados (Tabela 4.8).
Tabela 4.8 Termos descritivos usados pela equipe de provadores (processo contínuo).
Atributo (aromas/sabores)
Definição (notas)
Frutado Frutas tropicais: morango, framboesa, pêssego, damasco, kiwi,
abacaxi, banana, pêra, manga, melão, cereja, amora-preta
Alcoólico/Solvente Etanol e álcoois superiores
Lúpulo Lúpulo fresco - resinoso, herbário, gramíneo, caldeira de lúpulo;
Lúpulo passado - floral, aromático
Malte Farelo, nozes, grão, feno/palha, mosto, cereal, baunilha
Sulfuroso Sulfidrico - H2S; Sulfuroso - SO2, fósforo inflamado, DMS, levedo,
pão, carne, dreno, alho, cebola, vegetal cozido
Doce Açúcar, sacarina, mel, melaço
Amargo Água tônica, secante
Residual Acabamento, gosto residual - duração e qualidade
As amostras de cerveja foram analisadas sob temperatura de 12 °C
conjuntamente com uma amostra padrão (cerveja comercial em fim de maturação)
utilizando-se de Fichas de Avaliações contendo uma escala específica de 0 a 9, em
que: 0 = ausente, 1-3 = baixo, 4-6 = moderado e 7-9 = forte. A caracterização
resultou em uma avaliação global de aroma e de sabor sendo, deste modo,
apresentada uma média dos valores obtidos para cada atributo para confecção do
perfil sensorial de cada amostra.
69
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para melhor alcançar os objetivos propostos neste trabalho, inicialmente
foram avaliados os resultados de um estudo de preparo do mosto cervejeiro bem
como do acompanhamento de um processo cervejeiro realizado ao modo tradicional
em 100% malte de cevada (itens 5.1 e 5.2). Na seqüência, e conforme descrito no
item Material e Métodos, foram avaliados os resultados do estudo de produção,
otimização e avaliação sensorial de cervejas obtidas em processo descontínuo
usando mostos concentrados (item 5.3) e também os resultados dos experimentos
relacionados com a produção e avaliação sensorial de cervejas obtidas em processo
contínuo (item 5.4), sendo todos estes resultados discutidos de forma comparativa ao
longo do trabalho.
5.1 Estudo do Preparo do Mosto Cervejeiro
No estudo inicial envolvendo o preparo do mosto cervejeiro foram avaliados
dois fatores que segundo SENAI (1997) são fundamentais para a obtenção de um
produto final de boa qualidade produtiva e sensorial: Avaliação das Condições de
Moagem do Malte (item 5.1.1) e Acompanhamento da Concentração do Mosto na
Etapa de Mosturação (item 5.1.2).
5.1.1 Avaliação das Condições de Moagem do Malte
De acordo com REHBERGER e LUTHER (1995), a moagem do malte tem
uma influência direta não somente sobre a mosturação, envolvendo o rendimento e a
qualidade no mosto obtido, mas também sobre a filtração posterior do mosto. Em
experimentos preliminares, realizados na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL, e
posteriormente comprovados pela literatura, foi verificado que entre os fatores
críticos de uma moagem estão as condições das cascas do malte pós-moído.
Observou-se que quanto menos quebradas foram as cascas durante a etapa de
moagem, mais solto ficou o bolo de bagaço e mais rapidamente ocorreu a filtração.
Por outro lado, quando as cascas foram muito fragmentadas houve maior
compactação do bolo filtrante o que retardou o tempo final de preparo do mosto.
Resultados e Discussão 70
Com isto, visando maior qualidade no produto final bem como diminuição do
tempo de filtração e por conseqüência no tempo de preparo do mosto cervejeiro, um
estudo inicial foi realizado quanto ao ajuste do distanciamento entre os cilindros do
moinho. Neste ensaio, procurou-se determinar as condições de moagem similares às
da indústria cervejeira (item 4.1.2.1 - Moagem).
Para evitar a fragmentação excessiva das cascas, os ensaios foram
direcionados inicialmente a uma pré-trituração por uma primeira passagem do malte
pelo moinho com distanciamento entre os cilindros suficiente para apenas abrir ou
quebrar as cascas do malte. Na seqüência, por meio de uma segunda ou terceira
passagem do malte pelo moinho e com os cilindros mais próximos, houve a moagem
do endosperma dos grãos.
A Tabela 5.1 e a Figura 5.1 apresentam os resultados obtidos nas diferentes
peneiras durante classificação granulométrica (percentagem de massa) do malte
moído realizadas em diferentes distanciamentos entre os cilindros. Entre todos os
componentes de moagem, identificados pelas peneiras, obtidos em diferentes
condições de moagem (distanciamento entre os cilindros), o componente casca de
malte localizado na primeira peneira (peneira 1) foi o que apresentou maiores
irregularidades de massa total em comparação com os valores obtidos
industrialmente (Tabela 5.1 e Figura 5.1). Os valores irregulares e superiores aos
usuais são explicados pela proporção de sêmolas grossas retidas nas cascas,
verificada por análise visual do malte pós-moído. Quanto aos outros componentes de
moagem, analisados e apresentados na Tabela 5.1, em alguns ensaios ocorreram
elevadas proporções de sêmolas finas I e II (peneiras 3 e 4) em relação às sêmolas
grossas (peneira 2), o mesmo ocorrendo com aqueles valores da referência
industrial. Isto foi desejado porque a moagem fina do endosperma causa rápida
dissolução durante a hidrólise, e por conseqüência rápida ação enzimática.
Após análise granulométrica e comparação entre os valores de percentagem
de massa obtidos em cada peneira em relação as diferentes condições de moagem,
foi verificado que a melhor condição foi aquela aplicando três moagens do malte,
com distanciamentos de 1,00 - 0,70 e 0,35 mm entre os cilindros, respectivamente,
condição considerada como a mais favorável e, assim, fixada para todos os
experimentos seguintes de preparo de mosto cervejeiro.
Resultados e Discussão 71
Tabela 5.1 Percentagem de massa de malte moído obtido em diferentes condições de
moagem (distanciamento entre os cilindros) e em cada peneira durante teste granulométrico.
Peneira Percentagem de Massa de Malte Moído (%)
Distanciamento entre os cilindros aplicado em cada condição de moagem (mm)
1,55
1,20
1,20
0,60
1,20
0,25
0,70
0,20
1,00
0,40
1,00 1,00 0,40
1,00 0,70 0,35
referência
industrial
1 45,9 51,2 42,5 40,3 42,0 40,0 35,3 18 - 30
2 5,1 8,5 7,8 7,1 5,1 5,1 5,9 05 - 10
3 17,2 18,1 19,2 19,6 17,2 18,9 24,0 28 - 42
4 12,5 10,0 13,5 11,9 12,5 12,3 13,1 12 - 18
5 7,4 7,0 10,4 5,9 7,4 7,1 6,9 04 - 8
Fundo 11,6 8,4 9,0 15,5 11,6 16,7 14,8 08 - 15
Figura 5.1 Massa total (%) obtido em diferentes condições de moagem (distanciamento
entre os cilindros) e em cada peneira durante teste granulométrico.
0
10
20
30
40
50
60
Mas
sa T
otal
(%
)
1,55 - 1,20 mm 1,00 - 0,40 mm
1,20 - 0,60 mm 1,00 - 1,00 - 0,40 mm
1,20 - 0,25 mm 1,00 - 0,70 - 0,35 mm
0,70 - 0,20 mm referência industrial (%)
Peneira 1 Peneira 2 Peneira 3 Peneira 4 Peneira 5 Fundo
Resultados e Discussão 72
5.1.2 Acompanhamento da Concentração do Mosto na Etapa de Mosturação
A mistura do malte moído com água em temperatura controlada teve por
objetivo solubilizar substâncias do malte diretamente solúveis em água e, com o
auxílio das enzimas presentes no malte e liberadas no meio, solubilizar substâncias
normalmente insolúveis, promover a gomificação e a posterior hidrólise do amido
em açúcares.
Deste modo, amostras foram coletadas no decorrer da mosturação visando
avaliar a concentração do mosto total (Conc., °P) e a concentração do mosto não
fermentescível (CNF, °P) em função do tempo e temperatura, conforme
apresentadas na Figura 5.2. Os valores obtidos nos respectivos pontos de análise
estão apresentados na Tabela 5.2.
Como verificado, Figura 5.2 e Tabela 5.2, a concentração do mosto (Conc.)
aumentou durante todo o processo de mosturação, principalmente durante o
intervalo de temperatura correspondente ao intervalo de 52 a 62 °C.
Figura 5.2 Concentração do mosto (Conc., - -), concentração não fermentescível do
mosto (CNF, -x-) e valores aplicados de temperatura (- - -) no decorrer do processo de
mosturação em função do tempo.
0
3
6
9
12
15
18
21
0 20 40 60 80 100 120
Tempo (min)
Con
c. d
o M
osto
(°P)
0
20
40
60
80
100
Tem
pera
tura
(°C
)
CNF
Conc.
T emperatura
Resultados e Discussão 73
Tabela 5.2 Variação da concentração do mosto (Conc.), concentração não
fermentescível do mosto (CNF) e valores aplicados de temperatura no decorrer do
processo de mosturação em função do tempo.
Tempo (min) Temperatura (°C) Conc. (°P) CNF (°P)
0 35 3,60 0,96
20 35 5,71 2,80
40 45 6,63 1,25
57 52 7,68 1,73
87 62 15,67 0,64
117 72 18,22 2,37
125 76 18,52 2,63
Isto ocorreu pois, conforme descrito anteriormente, é na condição próxima a
62 °C que ocorre em maior intensidade a ação das enzimas dextrinase e -amilase,
provocando a decomposição do amido para maltose e maltotriose pelo rompimento
das combinações 1-6 e também a decomposição do amido para maltose pelo
rompimento das combinações 1-4, respectivamente. Após esta etapa, foi verificada
uma desaceleração no aumento da concentração do mosto e o término da etapa de
mosturação. Esta desaceleração ocorreu provavelmente devido a inativação da
enzima dextrinase, a qual possui baixa temperatura ótima de ação e é rapidamente
desativada em temperaturas acima de 60 °C, com conseqüente desaceleração da
hidrólise do amido.
Deste modo, com a concentração total do mosto igual a 18,5ºP, sendo 2,6ºP
constituído por componentes não fermentescíveis (Tabela 5.2), o Grau de
Fermentação final, ou seja, a percentagem máxima de consumo de substrato para
este mosto é de 85%. Conforme REINOLD (1997), em mostos de 12 °P, o valor
obtido para a Grau de Fermentação final geralmente é de 80%, valor este próximo ao
encontrado neste estudo.
Resultados e Discussão 74
5.2 Acompanhamento de um Processo Cervejeiro com 100% de Malte
Em geral, para qualquer processo fermentativo a principal transformação é a
conversão dos açúcares em etanol e CO2, obtida no metabolismo da fonte de
carbono pelo microrganismo utilizado. Todavia, a forma mais usual de
acompanhamento deste processo é por observações realizadas nas seguintes
variáveis: consumo de substrato, formação de produto e concentração de células.
Deste modo, um processo cervejeiro com concentração do mosto igual a 12 °P
proveniente de 100% de malte de cevada e temperatura de fermentação constante e
igual a 15 °C foi realizado seguindo a mesma metodologia para obtenção de cervejas
concentradas.
A Figura 5.3 apresenta a evolução da concentração do mosto (Conc.), da
concentração de etanol (Et.) e de células em suspensão (Xs) em relação às condições
de temperatura e pressão ocorridas ao longo de todo o processo cervejeiro realizado
com mosto de concentração inicial de 12 °P, proveniente de 100% de malte de
cevada e temperatura constante igual a 15 °C. Os valores médios analíticos estão
apresentados no Anexo 7.
Figura 5.3 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e
concentração de células em suspensão (Xs, g/L) em relação às condições de temperatura
(°C) e pressão (kgf/cm2) durante o processo cervejeiro (12 °P/15 °C).
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tempo (dias)
Tem
pera
tura
(°C
); P
ress
ão (
kgf/
cm2 )
Con
c. (
°P);
Et (
%v/
v); X
s (g
/L)
Temperatura (°C)
Pressão (kgf/cm2)
Conc. de Etanol (Et, %v/v)
Conc. do M osto (Conc., °P)
Conc. Células em Suspensão (Xs, g/L)
Resultados e Discussão 75
De acordo com os resultados apresentados (Figura 5.3), foi observado que
neste processo (12 °P em mosto de 100% de malte de cevada, 15 °C) o tempo final
para a fermentação foi correspondente a 120 horas (5 dias), sendo iniciado o
resfriamento do meio algumas horas antes deste tempo. O Grau de Fermentação
(GF) referente a esta etapa foi de 73%, valor este dentro do intervalo de 68 a 75%
conforme verificado em SENAI (1997) para o início da etapa de maturação.
A pressão inicial de 0,3 kgf/cm2 no processo, causada pela retenção do CO2
liberado ao meio, foi para evitar possíveis contaminações durante a retirada de
amostras ou mesmo por alguma abertura ocorrente nas conexões do tanque. Após
aproximadamente 75,5 horas (3 dias), a pressão do tanque foi elevada de 0,3 kgf/cm2
para uma pressão final de 2,0 kgf/cm2, isto também por retenção do CO2 liberado
durante o metabolismo dos açúcares fermentescíveis do mosto pela levedura.
De acordo com TSCHOPE (2001), esta pressão final tem como efeito saturar
com CO2 o meio líquido com valores entre 5 e 6 g/L, o que causaria a redução da
formação de alguns subprodutos indesejáveis como álcoois superiores e
possibilitaria, quando em excesso, diminuir a velocidade de fermentação ou
problemas indesejáveis de autólise da levedura causando problemas como a
diminuição da qualidade físico-química e sensorial do produto obtido. Além disso,
ainda segundo este autor, condução inadequada do processo pode resultar em
cervejas com elevadas concentrações de açúcares residuais e por conseqüência
sujeitas à perda de estabilidade microbiológica, ou ainda resultar em cervejas sem o
mínimo de açúcar residual o que causaria efeitos de autólise da levedura pela
exposição em meio carente de nutrientes durante a maturação.
A Figura 5.4 apresenta novamente os primeiros 9 dias do comportamento do
processo cervejeiro realizado com mosto de concentração inicial de 12 °P,
proveniente de 100% de malte de cevada e temperatura de 15 °C. Assim, foi melhor
visualizado o comportamento típico de fermentação alcoólica, no qual ocorreu uma
rápida multiplicação celular na fase inicial do processo com conseqüente elevação
do valor da concentração de células em suspensão (Xs) e início do consumo de
substrato (concentração do mosto, Conc.). Após os primeiros 2 dias de processo, já
com a presença de elevado valor de Xs, formação parcial de produto (Et.) e consumo
parcial de substrato (Conc.), uma queda foi iniciada na Xs.
Resultados e Discussão 76
Esta queda ocorreu não somente pela diminuição da turbulência no meio
fermentativo devido a diminuição na liberação de CO2, processo pelo qual
possibilita a agitação natural do meio, e sedimentação das leveduras, mas também
pela provável inibição quanto a presença do etanol e posterior aumento da pressão
interna do tanque.
Figura 5.4 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e
concentração de células em suspensão (Xs, g/L) em relação às condições de temperatura
(°C) e pressão (kgf/cm2) durante etapa inicial do processo (12 °P/15 °C).
A presença das células (Figura 5.4), agentes fermentativos do processo, bem
como sua real situação quanto à viabilidade, é de fundamental importância para o
desempenho do processo cervejeiro. Conforme verificado na Figura 5.5, uma queda
na viabilidade das células em suspensão iniciou após os primeiros 2 dias de processo
fermentativo, mantendo-se próximo ao valor de 75% de viabilidade no final da
maturação.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tempo (dias)
Tem
per
atur
a (°
C);
Pre
ssão
(kgf
/cm
2 )
Con
c. (°
P);
Et (
%v/
v)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Xs
(g/L
)
Temperatura (°C)
Pressão (kgf/cm2)
Conc. de Etanol (Et, %v/v)
Conc. do Mosto (Conc., °P)
Conc. Células em Suspensas (Xs, g/L)
Resultados e Discussão 77
Figura 5.5 Concentração de células totais em suspensão (Xs Totais - cel/mL, - -) e de
células não-viáveis em suspensão (Xs Não-Viáveis - cel/mL, - -) em relação a
viabilidade de células em suspensão (%, ) durante processo cervejeiro (12 °P/15 °C).
Como apresentado anteriormente, a etapa de maturação neste processo foi
iniciada após os primeiros 5 dias de processo e mantida por no mínimo 15 dias com
o objetivo não somente de fermentação até a concentração do mosto desejada
(concentração residual próximo a concentração do mosto não fermentescível) mas
também de manutenção e saturação com CO2, clarificação da cerveja e
principalmente amadurecimento do paladar. A clarificação da cerveja pode ser
relacionada principalmente com a precipitação de leveduras em suspensão
(Figura 5.5). Deste modo, após 20 dias de processo cervejeiro, visando a
fermentação e a maturação do produto, o processo foi caracterizado por um GF total
correspondente a 75,5 %, valor este próximo ao sugerido em TSCHOPE (2001) que
é de 80% para cervejas tipo Pilsen com concentração inicial de 12 °P.
Além disso, para este ensaio realizado com mosto de 100% de malte de
cevada, a produtividade em álcool, que apresentou uma variação ao longo de todo o
processo, alcançou no final da etapa de fermentação (5 dias) um valor
correspondente a 0,33 g/L.h, com um fator de conversão de substrato em etanol
(YP/S) constante em 0,44 g/g após as primeiras 24 h.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tempo (dias)
Via
bilid
ade
de C
élul
as
em S
uspe
nsão
(%
)
0.0E+00
1.0E+07
2.0E+07
3.0E+07
4.0E+07
5.0E+07
6.0E+07
7.0E+07
8.0E+07
9.0E+07
1.0E+08
Xs
Tot
ais
(cel
/mL
) e
Xs
Não
-Viá
veis
(ce
l/mL
)
Resultados e Discussão 78
5.3 Cervejas Obtidas com Mostos Concentrados - Processo Descontínuo
Em qualquer processo fermentativo, variáveis como concentração e
temperatura interagem entre si influenciando não somente o comportamento cinético
como também o produtivo de todo o processo. Nos subitens seguintes, relacionados
com estudos de cervejas obtidas em processo descontínuo com mostos concentrados,
são apresentados os resultados de um planejamento experimental buscando a
otimização do fator de conversão de substrato em etanol, em 78 h de processo
fermentativo (YP/S 78h), com posterior avaliação sensorial do produto obtido nas
condições otimizadas.
5.3.1 Análise Estatística e Otimização
Conforme descrito em Metodologia Estatística Aplicada aos Experimentos
(item 4.1.11), visando a otimização do YP/S 78h, foi seguido um planejamento fatorial
completo 22 em estrela, com repetição no ponto central, com base nas variáveis:
concentração inicial do mosto (°P) e temperatura (°C).
A Tabela 5.3 apresenta a matriz do planejamento fatorial utilizado com as
respectivas respostas. Entre os experimentos realizados o de maior valor de
conversão de substrato em produto no tempo padronizado de 78 h foi nas condições
de 14 °P de concentração e 12,5 °C de temperatura.
Usando programas Design-expert (versão 5.0, Stat-Ease Inc. - USA) e
Statistica (versão 4.1) foi feita uma análise estatística dos dados. As estimativas dos
efeitos, os erros-padrão e o teste t de Student estão apresentadas na Tabela 5.4. Após
análise dos resultados obtidos foi verificado que as variáveis utilizadas apresentaram
efeito significativo ao nível de 99% de confiança.
Dentro das condições de realização dos experimentos, o valor negativo da
estimativa para o fator de concentração do mosto (Tabela 5.4) significa que o
aumento dessa variável diminui a resposta pretendida; enquanto o valor positivo
para o fator temperatura significa que o aumento dessa variável implica em
favorecimento da resposta pretendida.
Resultados e Discussão 79
Tabela 5.3 Fator de conversão de substrato em produto (YP/S 78h) em relação à matriz
do planejamento fatorial 22 em estrela com repetição no ponto central.
Ensaios Níveis Originais
das Variáveis Níveis Codificados
das Variáveis Fator Resposta
Conc. (ºP) Temp. (ºC) Conc. (ºP) Temp. (ºC) YP/S 78h
(g/g)
1 15 10 -1 -1 0,29
2 20 10 +1 -1 0,00
3 15 15 -1 +1 0,39
4 20 15 +1 +1 0,30
5 14 12,5 -21/2 0 0,44
6 17,5 9 0 -21/2 0,03
7 21 12,5 21/2 0 0,20
8 17,5 16 0 21/2 0,42
9 17,5 12,5 0 0 0,33
10 17,5 12,5 0 0 0,35
Tabela 5.4 Estimativas dos efeitos, erros-padrão e teste t de Student para a resposta
fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com o planejamento.
Efeitos Estimativas Erros-padrão tcalc
Média 0,340 0,024
A: Conc. inicial -0,180 0,024 7,50 ***
B: Temperatura 0,238 0,024 9,92 ***
AA -0,034 0,032 1,06
AB 0,100 0,035 2,86 *
BB -0,129 0,032 4,03 **
Nível de significância: * 90%; ** 95%; *** 99%
Resultados e Discussão 80
Estas conclusões podem ser verificadas quando na comparação, por exemplo,
entre o resultado obtido com a concentração inicial de 21 °P e temperatura de
12,5 °C e a concentração inicial de 17,5 °P e temperatura de 16 °C (Tabela 5.3).
Com a queda na concentração inicial e uma elevação no valor da temperatura
utilizados no processo, ocorreu um aumento superior a 100% na resposta YP/S 78h. No
entanto, cabe aqui salientar que a variação da concentração de substrato em relação à
variação da concentração de etanol, no intervalo de 0 a 78 h do processo
fermentativo, foi influenciado pelas condições iniciais de processo.
Para otimização do processo, a Tabela 5.5 apresenta uma análise de variância
de ajuste do modelo referente aos dados da Tabela 5.3.
Tabela 5.5 Análise de variância com erro total para a resposta fator de conversão de
substrato em etanol em 78 h, de acordo com a análise estatística do planejamento.
Efeito SQ GL MQ Fcalc p
A: Concentração 0,0647 1 0,0647 53,11 0,0008 ***
B: Temperatura 0,1132 1 0,1132 92,91 0,0002 ***
AB 0,0100 1 0,0100 8,21 0,0352 **
BB 0,0183 1 0,0183 15,01 0,0117 **
Erro Total 0,0061 5 0,0012
Total 0,21225 9
R2 = 0,97; GL = Graus de Liberdade; SQ = Soma Quadrática; MQ = Média Quadrática
Nível de significância: * 90%; ** 95%; *** 99%.
Após aplicação do modelo quadrático junto a análise estatística do
planejamento proposto foram obtidos os coeficientes apresentados na Equação 5.1,
com os valores codificados de concentração do mosto (X1) e temperatura (X2):
YP/S 78h = 0,32 - 0,09 . X1 + 0,12 . X2 - 0,06 . X22 + 0,05 . X1 . X2 Eq. 5.1
A análise de variância para os coeficientes deste modelo pode ser visualizada
na Tabela 5.6, enquanto a representação gráfica é mostrada na Figura 5.6. Observa-
se que os valores de conversão aumentam em temperaturas mais altas e
concentrações mais baixas.
Resultados e Discussão 81
Deste modo, as condições ótimas sugeridas pelo modelo matemático obtido,
e conforme programa estatístico utilizado para encontrar a região de máximo
desempenho dentro do intervalo avaliado para o fator de conversão substrato em
produto, foram fixadas em 14 °P de concentração do mosto e 13,5 °C de temperatura
de fermentação.
Tabela 5.6 Análise de variância para os coeficientes do modelo representativo do fator
de conversão de substrato em etanol em 78 h, de acordo com a análise estatística.
CV SQ GL MQ Fcalc. pX1 0,0362 1 0,0362 23,23 0,0170 **
X2 0,1132 1 0,1132 72,65 0,0034 ***
X12 0,0013 1 0,0013 0,83 0,4282
X22 0,0175 1 0,0175 11,22 0,0441 **
X1 X2 0,0100 1 0,0100 6,42
0,0852 0,2651 9
Nível de significância: * 90%; ** 95%; *** 99%; R2 = 0,97
Temperatura
Resposta YP/S 78h
Concentração
Figura 5.6 Superfície de resposta e curvas de nível estimadas pelo modelo
matemático representativo do fator de conversão de substrato em etanol em 78 h, de
acordo com a análise estatística do planejamento.
Resultados e Discussão 82
5.3.2 Comportamento Fermentativo dos Experimentos Propostos
Um estudo comparativo foi realizado entre as condições experimentais de
processo, envolvendo diferentes concentrações iniciais do mosto e temperaturas de
fermentação. Os valores médios dos ensaios estão apresentados no Anexo 8.
A Figura 5.7 apresenta, por exemplo, o comportamento fermentativo de
alguns dos experimentos realizados (ensaios 5, 6, 7 e 8; Tabela 5.3).
Figura 5.7 Concentração do mosto (Conc., ), concentração de etanol (Et., ) e
concentração de células em suspensão (Xs, ) durante fermentação nos seguintes
ensaios: [a] 14 °P/12,5 °C; [b] 17,5 °P/9 °C; [c] 21 °P/12,5 °C e [d] 17,5 °P/16 °C.
0
4
8
12
16
20
0 2 4 6 8 10
Tempo (dias)
Con
c. (
°P);
Et.
(%v/
v); X
s (g
/L) [a]
0
4
8
12
16
20
0 4 8 12 16 20
Tempo (dias)
Con
c. (
°P);
Et.
(%v/
v); X
s (g
/L) [b]
0
4
8
12
16
20
0 4 8 12 16 20
Tempo (dias)
Con
c. (
°P);
Et.
(%v/
v); X
s (g
/L) [c]
0
4
8
12
16
20
0 2 4 6 8 10
Tempo (dias)
Con
c. (
°P);
Et.
(%v/
v); X
s (g
/L) [d]
Resultados e Discussão 83
A evolução da concentração do mosto (°P), indicando o consumo do
substrato, da concentração de etanol, indicando a formação de produto (etanol), e a
concentração de células em suspensão, durante o tempo de fermentação em cada
ensaio, apresenta características distintas devido às diferenças de concentração
inicial do mosto e de temperatura (Figura 5.7). A Tabela 5.7 apresenta as condições
experimentais de todos os ensaios em relação às respostas: fator de conversão de
substrato em etanol em 78 h (YP/S 78h); produtividade volumétrica em 78 h (Pr 78h);
fator de conversão de substrato em etanol (YP/S ) e produtividade volumétrica (Pr )
até o início da etapa de maturação.
Confirmando dados da bibliografia, foi observado que o aumento da
temperatura aumenta a velocidade de consumo de substrato com conseqüente
diminuição no tempo de processo fermentativo na comparação, por exemplo, entre
os ensaios realizados a 17,5 °P/9 °C e os conduzidos a 17,5 °P/16 °C (Figura 5.7b e
5.7d). Isto explica o aumento de produtividade bem como de YP/S 78h apresentado na
Tabela 5.7 (ensaios 6 e 8).
Do mesmo modo, quando há aumento da concentração inicial de substrato na
mesma temperatura de fermentação, como por exemplo, na comparação entre os
ensaios realizados com 14 °P/12,5 °C em relação ao 21 °P/12,5 °C (Figura 5.7a e
5.7c), ocorreu aumento da concentração final de álcool no meio, porém, com
aumento do tempo total de processo e do tempo para início de formação de etanol no
meio. Na Tabela 5.7 (ensaios 5 e 7), verifica-se que o aumento da concentração do
mosto no início do processo causa diminuição nos fatores de conversão bem como
na produtividade volumétrica, justamente devido ao retardo causado tanto na
produção de etanol como no término do processo fermentativo.
A influência da concentração do mosto e temperatura no comportamento
fermentativo de um processo cervejeiro, observada no presente trabalho, confirmou
resultados de outros autores (ENGASSER et al., 1981; CUNNINGHAM e
STEWART, 1998; DRAGONE et al. 2003) e demonstra que está diretamente
relacionado com o comportamento celular nestas condições. Isto porque, com o
aumento da temperatura do processo, ocorre aumento na velocidade de
multiplicação celular acelerando todo o processo fermentativo (Figura 5.7).
Resultados e Discussão 84
Tabela 5.7 Condições experimentais relacionadas com o fator de conversão de
substrato em etanol em 78 h (YP/S 78h), produtividade volumétrica em 78 h (Pr 78h) e
outros parâmetros fermentativos obtidos até o instante de início da maturação: fator de
conversão de substrato em etanol (YP/S) e produtividade volumétrica (Pr ).
Ensaios Níveis Originais
das Variáveis Fator
Resposta Demais Parâmetros
Conc. (ºP)
Temp. (ºC)
YP/S 78h
(g/g) YP/S
(g/g) Pr 78h
(g/L.h) Pr
(g/L.h)
1 15,0 10,0 0,29 0,41 0,22 0,33
2 20,0 10,0 0,00 0,36 0,00 0,21
3 15,0 15,0 0,39 0,39 0,56 0,56
4 20,0 15,0 0,30 0,37 0,42 0,37
5 14,0 12,5 0,44 0,43 0,44 0,31
6 17,5 9,0 0,03 0,40 0,02 0,13
7 21,0 12,5 0,20 0,38 0,20 0,15
8 17,5 16,0 0,42 0,41 0,56 0,30
9 17,5 12,5 0,33 0,39 0,39 0,25
10 17,5 12,5 0,34 0,39 0,41 0,25
No entanto, foi também observado (Figura 5.7) que quando se usa maiores
concentrações de açúcares na fase inicial do processo, ou seja, maiores
concentrações do mosto, ocorrem maiores concentrações de células em suspensão na
etapa final do processo fermentativo, o que diminuiu a precipitação, causando um
provável prejuízo na clarificação do produto final realizado com a queda da
temperatura e posterior filtração.
Deste modo, cabe salientar que não se pode apenas guiar pelos maiores
valores de produtividade, pois corre-se o risco de aplicar mais alta temperatura ou
maior concentração de açúcares e, por conseqüência, obter produtos com
características indesejáveis. A continuidade de um processo com baixos fatores de
conversão substrato em produto e baixo rendimento, também pode ocasionar perdas
de matéria-prima com prejuízo para a economia do processo além de obter produto
de baixa qualidade sensorial.
Resultados e Discussão 85
5.3.3 Avaliação do Ensaio nas Condições Otimizadas
Com os resultados obtidos no modelo matemático, e as condições otimizadas
fixadas em 14 °P de concentração do mosto e 13,5 °C de temperatura de
fermentação (item 5.3.1, Análise Estatística e Otimização), procedeu-se a validação
do modelo proposto visando a não somente um estudo do comportamento do
processo fermentativo otimizado como também a uma posterior avaliação sensorial
do produto final obtido.
Deste modo, a Figura 5.8 apresenta a evolução da concentração do mosto,
indicando o consumo de substrato (Conc., °P), a formação de etanol (Et., % v/v) e a
concentração de células em suspensão (Xs, g/L) nas condições de temperatura (°C) e
pressão (kgf/cm2) estabelecidas durante o processo cervejeiro nas condições
otimizadas de fermentação e maturação. Os valores analíticos médios estão
apresentados no Anexo 9.
Figura 5.8 Concentração do mosto (Conc., °P), concentração de etanol (Et., % v/v) e
concentração de células em suspensão (Xs, g/L) nas condições de temperatura (°C) e
pressão (kgf/cm2) estabelecidas durante o processo cervejeiro nas condições otimizadas.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tempo (dias)
Te
mp
era
tura
(°C
); P
ress
ão
(kg
f/cm
2 )
Co
nc.
(°P
); E
t (%
v/v)
; X
s (g
/L)
Temperatura (°C)
Pressão (kgf/cm2)
Conc. de Etanol (Et, % v/v)
Conc. do Mosto (Conc., °P)
Células em Suspensão (Xs, g/L)
Resultados e Discussão 86
Pela análise deste ensaio (Figura 5.8, Anexo 9) foi possível verificar que o
fator de conversão de substrato em produto em 78 h foi de 0,44 g/g, enquanto que o
modelo proposto estimou um valor de 0,46 g/g. Outros parâmetros fermentativos
observados em condições otimizadas de fermentação foram iguais a 0,50 g/L.h de
produtividade no tempo 78 h e 0,37 g/L.h de produtividade e 0,44 g/g de fator de
conversão de substrato em produto no tempo final de processo fermentativo (130 h).
Na comparação entre os parâmetros fermentativos do ensaio otimizado com
aqueles dos ensaios do planejamento experimental (Tabela 5.7), pode-se verificar
que os valores de conversão de substrato em produto no ensaio otimizado, tanto em
78 h (YP/S 78h = 0,44 g/g) como na fase final da fermentação (YP/S = 0,44 g/g), foram
maiores do que os do planejamento, exceto quando comparado com os do ensaio 5,
no qual os valores foram similares. No entanto, neste ensaio 5 os valores de
produtividade volumétrica em etanol, tanto no tempo de 78 h (Pr 78h = 0,44 g/L.h)
como no tempo final do processo fermentativo (Pr = 0,31 g/L.h), foram menores em
comparação aqueles do ensaio otimizado (Pr 78h = 0,50 g/L.h e Pr = 0,37 g/L.h).
Com relação aos valores de produtividade nos demais ensaios do
planejamento, comparando-se com os obtidos nas condições otimizadas, pode-se
verificar que somente nos ensaios 3 e 8 ocorreram maiores produtividades em 78 h,
tendo sido no ensaio 3 maior na fase final da fermentação. Entretanto, embora os
valores de produtividade tenham sido cerca de 10% maiores do que os obtidos no
ensaio otimizado, os valores dos fatores de conversão foram 10% menores do que os
obtidos na condição otimizada. Além disso, observa-se que nas condições dos
ensaios 3 e 8 foram usadas maiores concentrações de açúcares (concentração do
mosto) e temperaturas o que conduziu a redução na viabilidade econômica de cada
processo e uma provável perda nas características sensoriais do produto obtido.
Na comparação do processo realizado sob condições otimizadas com aquele
realizado com mosto de puro malte (12 °P/15 °C, item 5.2) verifica-se que o
consumo de substrato, a formação de etanol e o crescimento celular foram similares.
No processo cervejeiro realizado com mosto de puro malte (12 °P/15 °C) a
fermentação durou 5 dias e produziu cerveja com 5,1% (v/v) de álcool, enquanto no
processo otimizado (14 °P/13,5 °C) a fermentação ocorreu em pouco mais de 5 dias
e produziu cerveja com 6,2% de álcool em volume (Anexos 7 e 9).
Resultados e Discussão 87
Como indicado anteriormente (Figura 5.8), a etapa de maturação foi iniciada
após os primeiros 5 ou 6 dias de processo fermentativo e mantida por no mínimo
15 dias para saturar o produto com CO2, sedimentar a maior quantidade possível de
leveduras e causar clarificação da cerveja e o amadurecimento do paladar. Deste
modo, após 20 dias de processo cervejeiro (fermentação e maturação do produto) o
GF correspondeu a 74% com produtividade em álcool de 0,37 g/L.h ao longo de
todo o processo e fator de conversão de substrato em etanol (YP/S) de
aproximadamente 0,44 g/g em 78 h de processo.
O teor de álcool do produto obtido foi ajustado para próximo de 5% (v/v),
valor comparável ao das bebidas encontradas no mercado nacional, isto por diluição
com água em aproximadamente 20%.
Assim, com a validação experimental do ponto otimizado, estudos
relacionados com a avaliação sensorial do produto obtido nas condições otimizadas
foram necessários para avaliar o grau de aceitação do produto obtido sob condições
constantes de temperatura, sem interferência ou adição de outros ingredientes a não
ser aqueles responsáveis pela elaboração do mosto cervejeiro concentrado, mas
também elaborar o perfil sensorial comparando-o com o de outros produtos do
mercado cervejeiro nacional.
5.3.4 Avaliação Sensorial do Produto Obtido nas Condições Otimizadas:
Testes de Aceitação
Conforme apresentado em Material e Métodos (item 4.1.12), testes foram
realizados visando avaliar inicialmente a diferenciação quanto ao grau de aceitação
em três das principais cervejas tipo Pilsen consumidas em nosso país (MercBr.1,
MercBr.2 e MercBr.3) bem como entre um produto comercial nacional (MercBr.4) e
os produtos obtidos experimentalmente nas condições otimizadas na Microcervejaria
Debiq / FAENQUIL (Debiq.1 e Debiq.2).
A Tabela 5.8 apresenta o perfil dos consumidores que participaram de cada
teste realizado.
Resultados e Discussão 88
Tabela 5.8 Perfil dos consumidores participantes dos Testes de Aceitação realizados entre
as amostras comerciais MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3 (Teste 1), e entre as amostras
experimentais Debiq.1 e Debiq.2 e uma amostra comercial MercBr.4 (Teste 2).
Consumidores (%)Perfil das Equipes
Teste 1 Teste 2
masculino 70 65 Sexo
feminino 30 35
18 - 25 15 19
26 - 35 40 35
36 - 45 33 37
46 - 50 06 09
Faixa Etária
> 50 06 00
estudante 43 56
professor 21 16 Atividade
outras 36 28
médio incompleto 18 13
médio completo 15 19
superior incompleto 12 14 Escolaridade
superior completo 55 54
< 1 vez/mês 12 09
1 a 3 vezes/mês 12 09
1 vez/semana 36 37 Freqüência de Consumo
> 1 vez/semana 40 45
Como se pode observar, a equipe foi caracterizada em sua maioria por
consumidores do sexo masculino (68%), na faixa etária entre 18 e 35 anos (65%),
com nível superior completo ou cursando (78%) e com freqüência de consumo igual
ou superior a 1 vez por semana (78%), caracterizados como consumidores habituais
do produto.
A Tabela 5.9 apresenta os valores médios atribuídos pelos consumidores
durante aplicação dos Testes de Aceitação para cada amostra avaliada. Conforme os
resultados obtidos, e seguindo a escala de definição utilizada na ficha de avaliação
(Quadro 4.2), pode-se observar que todas as amostras obtiveram o grau de “gostei
ligeiramente” podendo, por este motivo, ser consideradas como ligeiramente aceitas.
Resultados e Discussão 89
Tabela 5.9 Valores médios atribuídos pelos consumidores nos Testes de Aceitação 1
realizados entre as amostras comerciais MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3 (Teste 1), e entre
as amostras experimentais Debiq.1 e Debiq.2 e uma amostra comercial MercBr.4 (Teste 2).
Testes Afetivos Amostras Valor Médio Desvio Padrão
MercBr.1 6,33 ± 1,87
MercBr.2 6,12 ± 2,00 Teste 1
MercBr.3 5,76 ± 1,65
Debiq.1 6,35 ± 1,01
Debiq.2 6,42 ± 1,13 Teste 2
MercBr.4 6,67 ± 0,83
1 Escala de 1 a 9 (desgostei muitíssimo a gostei muitíssimo, Quadro 4.2)
No entanto, de um modo geral as respostas individuais dos consumidores
normalmente apresentam diferenças importantes quanto ao gostar ou não gostar de
um produto, conforme verificado pelo desvio padrão apresentado entre os valores
atribuídos pelos consumidores (Tabela 5.9). Por este motivo, as respostas obtidas
tanto para o estudo de aceitação entre as amostras MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3
como entre as amostras Debiq.1, Debiq.2 e MercBr.4 foram avaliadas estatisticamente
por análise de variância univariada (ANOVA), estando os resultados apresentados
nas Tabelas 5.10 e 5.11.
Tabela 5.10 ANOVA aplicada aos valores atribuídos pelos provadores no Teste de
Aceitação realizado entre as amostras MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3.
Fonte de Variação
Grau de Liberdade
Soma Quadrática
Média Quadrática
F calculado
amostra 2 5,60 2,80 1,13*
provador 32 177,84 5,56 2,24
resíduo 64 159,07 2,49
total 98 342,51 3,49
*não significativo a 5% de significância (F calculado < F tabelado); F tab. = 3,14
Resultados e Discussão 90
Tabela 5.11 ANOVA aplicada aos valores atribuídos pelos provadores no Teste de
Aceitação realizado entre as amostras Debiq.1, Debiq.2 e MercBr.4.
Fonte de Variação
Grau de Liberdade
Soma Quadrática
Média Quadrática
F calculado
amostra 2 2,53 1,26 1,69*
provador 42 64,87 1,54 2,07
resíduo 84 62,81 0,75
total 128 130,20
*não significativo a 5% de significância (F calculado < F tabelado); F tab. = 3,12
Após análise estatística realizada em cada grupo de teste sensorial, e estando
os valores obtidos entre as amostras muito próximos entre si, foi verificado não
haver diferença significativa (p 0,05) quanto ao grau de aceitação entre os
produtos correspondentes às amostras MercBr.1, MercBr.2 e MercBr.3, e também entre
as amostras Debiq.1, Debiq.2 e MercBr.4.
5.3.5 Avaliação Sensorial do Produto Obtido nas Condições Otimizadas:
Testes Descritivos
Após avaliação do grau de aceitação do produto obtido experimentalmente
nas condições otimizadas em comparação com o produto obtido no mercado, e tendo
concluído que a cerveja obtida naquelas condições foi comparável em grau de
aceitação com cervejas de mercado, não tendo inclusive diferença significativa entre
o grau de aceitação das amostras, uma avaliação descritiva foi realizada visando não
somente caracterizar sensorialmente os produtos mas também verificar com maior
peculiaridade diferenças e/ou similaridades existentes entre a cerveja obtida em
mosto concentrado nas condições otimizadas (Microcervejaria Debiq / FAENQUIL)
em comparação com os produtos do mercado.
Para isto, candidatos a provadores inicialmente foram selecionados e
treinados visando o desenvolvimento de terminologia descritiva, para então serem
realizados os testes sensoriais e avaliação estatística nas respostas.
Resultados e Discussão 91
5.3.5.1 Recrutamento e Seleção de Provadores
O recrutamento de candidatos à degustação de cervejas, realizado por
divulgação durante cinco semanas por meio de informativos fixados em local de
grande circulação de professores, funcionários e alunos da Faculdade de Engenharia
Química de Lorena, registrou um total de 67 interessados. Outros 30 candidatos
procuraram informações sobre o informativo sem, no entanto, preencherem o
questionário.
A Tabela 5.12 e a Figura 5.9 caracterizam o perfil dos consumidores que
participaram do preenchimento do questionário e da entrevista para o recrutamento
de candidatos para testes descritivos. Observa-se que entre os inscritos, 66% são do
sexo masculino contra apenas 34% do sexo feminino, fato este similar aos demais
testes aplicados no Departamento e apresentados neste trabalho. Demais
características relacionadas ao perfil dos interessados são: 72% na faixa etária entre
18 a 25 anos, 85% estudantes, 76% com ensino superior incompleto ou cursando e
61% com freqüência semanal de consumo de cerveja.
Tabela 5.12 Perfil dos consumidores que participaram do preenchimento do
questionário e da entrevista para o recrutamento de candidatos a degustação de cervejas.
Perfil da Equipe Consumidores (%)
masculino 66 Sexo
feminino 34
18 - 25 72
26 - 35 21
36 - 45 06
46 - 50 00
Faixa Etária
> 50 01
estudante 85
professor 03 Atividade
outras 12
médio incompleto 00
médio completo 05
superior incompleto 76 Escolaridade
superior completo 19
Resultados e Discussão 92
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fre
q. d
e C
onsu
mo
(%)
< 1/mês 1-2/mês 1/sem. > 1/sem.
Consumo (vezes/intervalo)
Figura 5.9 Freqüência de consumo de cerveja descrito pelos candidatos.
Deste modo, e conforme sugerido por STONE e SIDEL (1985), foram
selecionados para a etapa seguinte 55 dos 67 candidatos inicialmente inscritos
(82%), buscando selecionar não somente pela avaliação dos questionários, mas
também pelas entrevistas, candidatos que apresentaram entre outras características,
interesse na pesquisa, disponibilidade de tempo para os testes, boa saúde, gosto pelo
produto cervejeiro, facilidade de expressão e de trabalho em grupo.
5.3.5.1.1 Teste de Gostos Básicos
Dos 55 candidatos pré-selecionados na etapa anterior, apenas 46
compareceram nos dias reservados para aplicação do Teste de Gostos Básicos. Por
isso e após avaliação dos resultados, apenas 38 dos 46 candidatos presentes
alcançaram a condição mínima para a continuidade na seleção, ou seja, valor igual
ou superior a 75% de acertos nas respostas.
5.3.5.1.2 Teste Triangular
Para esta etapa, dos 38 candidatos pré-selecionados apenas 32 compareceram
nos dias reservados para aplicação dos testes.
Resultados e Discussão 93
Com isto, e após avaliação dos resultados, apenas 18 dos 32 candidatos
presentes alcançaram a condição mínima para a continuidade na seleção uma vez
que 6 candidatos não compareceram dentro do intervalo de dias estabelecido e
outros 8 candidatos foram eliminados pela análise seqüencial. É importante salientar
que o atributo avaliado nesta etapa (Teste Triangular) consta do Círculo de Aromas e
Sabores proposto por MEILGAARD et al. (1979) e American Society of Brewing
Chemists, ASBC (1996): Classe 14 - Boca (subclasse 1411), definido como atributo
característico de aguado e referência realizada por diluição com água.
5.3.5.1.3 Familiarização de Estímulos e Avaliação do Desempenho
De modo similar às outras etapas de seleção, 17 dos 18 candidatos
previamente selecionados para a etapa de familiarização de estímulos específicos do
produto cervejeiro compareceram para as sessões previamente agendadas, mas após
a realização de diversas sessões e avaliação de seu desempenho apenas 14 dos 17
conseguiram alcançar a condição mínima estabelecida para compor à equipe
sensorial.
Os procedimentos nesta etapa permitiram aos provadores selecionados
memorizarem aromas e/ou características da cerveja, estas em sabores
intensificados, representativos das seguintes classes do Círculo de Aromas e
Sabores: Classe 1 - Aromático, perfumado, frutado e floral; Classe 2 - Resinoso,
nozes, herbáceo e grama; Classe 3 - Cereal; Classe 4 - Caramelo e queimado;
Classe 5 - Fenólico; Classe 6 - Sabão, gorduroso, diacetil, oleoso e rançoso; Classe 7
- Sulfuroso; Classe 8 - Oxidado, choco e mofado; Classe 9 - Ácido; Classe 10 -
Doce e Classe 11 - Salgado.
Tendo as Classes 12 - Amargo, 13 - Boca e 14 - Corpo, já sido consideradas
quando na aplicação dos Testes de Gostos Básicos e na aplicação do Teste
Triangular, pode-se afirmar que todas as classes sugeridas no Círculo de Aromas e
Sabores (Figura 4.4) foram parcialmente avaliadas pelos provadores, que por sua vez
foram deixados com liberdade para desenvolverem sua própria terminologia em
cada atributo. Os termos descritos nas respectivas classes ou subclasses foram
utilizados como sugestão de conhecimento, aplicação e enriquecimento da memória
sensorial.
Resultados e Discussão 94
5.3.5.2 Desenvolvimento de Terminologia Descritiva e Treinamento
Conforme citado em Material e Métodos (item 4.1.13.6), e após utilização
dos princípios básicos do Método de Rede, verificou-se que os provadores
desenvolveram diversos descritores sinônimos que foram eliminados. Deste modo, e
após consenso com a equipe sensorial, foram selecionados 20 termos descritivos.
Esses descritores ou atributos bem como as referências apresentadas na Tabela 5.13
foram utilizados para avaliação sensorial das amostras pelo uso da Ficha de
Avaliação Descritiva (Quadro 5.1).
5.3.5.3 Teste Sensorial nas Amostras
Após diversas sessões de treinamento, utilizando as fichas de avaliação
sensorial descritiva com objetivo não somente de maior consenso no uso dos termos
descritivos pela equipe de análise sensorial mas principalmente quanto a uma maior
familiarização dos provadores com o procedimento de análise, três diferentes
amostras (MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1) foram avaliadas em cinco sessões,
conforme procedimentos apresentados em Material e Métodos (item 4.1.13.8).
Os Anexos 10 e 11 apresentam, respectivamente, a habilidade discriminativa
e a capacidade de reprodutibilidade de cada provador para cada atributo obtido após
aplicação dos testes descritivos. Para obtenção destes dados foram aplicados nas
respectivas respostas, resultantes de 14 provadores treinados avaliando 19 diferentes
atributos em 3 amostras distintas com 5 repetições cada, um total de 266 análises de
variância com o principal objetivo de avaliar o poder de discriminação e de
reprodutibilidade de cada provador entre cada atributo-amostra. Deste modo, foi
verificado que os provadores, em média, discriminaram 12 dos 19 atributos
avaliados (p < 0,25; Anexo 10), enquanto que 10 dos 14 provadores apresentaram
total reprodutibilidade em todos os atributos avaliados (p 0,05; Anexo 11).
Segundo STONE e SIDEL (1985) e ASBC (1996), nesta fase usualmente se procede
a uma nova seleção dos provadores para selecionar aqueles com boa qualidade
discriminativa, boa repetibilidade e com resultados consensuais com os demais
membros da equipe sensorial, este último verificado pela comparação das ordens das
médias das amostras de cada provador com as médias da equipe (Anexo 12).
Resultados e Discussão 95
Tabela 5.13 Definição consensual dos descritores e referências.
Atributo Definição Referência
APARÊNCIA - -
Cor Presença de coloração amarela, variando-se do amarelo claro ao amarelo escuro
Padrão claro: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão escuro: cerveja tipo Pilsen comercial adicionada de corante alimentício*
Turbidez Qualidade na transposição da luz na amostra em copo de vidro tipo tulipa transparente
Padrão nenhum: cerveja tipo Pilsen comercial diluída com água (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de amido de trigo (3,5 g/L)
Uniformidade da Espuma
Uniformidade no tamanho das bolhas contido na espuma
Padrão nenhum: diversidade no tamanho de bolhas presentes na espuma
Padrão forte: uniformidade no tamanho de bolhas presentes na espuma
AROMA - -
Álcool Nota de aroma característico do álcool
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de álcool (51 g/L)
Amêndoa Nota de aroma amendoado similar ao benzaldeído
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de benzaldeído (3 mg/L)
Malte Nota de aroma característico do malte de cevada
Padrão forte: malte de cevada (10 g)
Levedura Nota de aroma similar ao fermento de panificação
Padrão forte: fermento biológico para panificação (3 g)
Mosto Nota de aroma característico de mosto cervejeiro
Padrão forte: mosto cervejeiro (10 mL)
Lúpulo Nota de aroma característico de lúpulo cervejeiro
Padrão forte: pellets de lúpulo seco (3 g)
* solução de 10 g/L de corante anilina amarela + 0,08 g/L de corante anilina vermelha.
Resultados e Discussão 96
Tabela 5.13 (cont.) Definição consensual dos descritores e referências.
SABOR - -
Álcool Nota de sabor característico do álcool
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de álcool (51 g/L)
Amêndoa Nota de sabor amendoado similar ao benzaldeído
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de benzaldeído (3 mg/L)
Malte Nota de sabor característico do malte de cevada
Padrão forte: malte de cevada (10 g)
Residual de cerveja
Residual característico de produto cervejeiro presente na boca pós-degustação
-
Doce Sensação de gosto doce associado ao produto pós-degustação
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de açúcar sacarose (7,8 g/L)
Ácido Sensação de acidez similar a acético
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial adicionado de ácido acético (270 mg/L)
Amargo Nota de sabor característico ao lúpulo cervejeiro
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: solução de cafeína (0,15%)
Oxidado Nota de sabor característico ao ferro (oxidação)
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: cerveja tipo Pilsen comercial mantida a 40 °C / 7 dias
Carbonatação Percepção gasosa no palato promovida por gás como o CO2
Padrão fraco: cerveja tipo Pilsen comercial diluída (50%)
Padrão forte: água mineral natural Minalba, degustada a 4 °C (garrafas de vidro)
TEXTURA - -
Encorpado Sensação de corpo ou de densidade percebida durante degustação
-
Resultados e Discussão 97
Quadro 5.1 Ficha usada pela equipe para avaliação descritiva das cervejas.
Ficha de Avaliação Descritiva - Amostra: ________
Nome: ............................................................................................. Data: .............................
Aparência
Cor claro escuro
Turbidez nenhum forte
Uniformidade da Espuma
nenhum forte
Aroma
Álcool fraco forte
Amêndoa fraco forte
Malte nenhum forte
Levedura nenhum forte
Mosto nenhum forte
Lúpulo nenhum forte
Sabor
Álcool fraco forte
Amêndoa fraco forte
Malte nenhum forte
Doce fraco forte
Ácido fraco forte
Amargor fraco forte
Oxidado fraco forte
Residual de cerveja
fraco forte
Carbonatação fraco forte
Textura
Encorpado fraco forte
Resultados e Discussão 98
Neste trabalho, uma vez que não conhecendo a real discriminação de cada
atributo avaliado entre as amostras, a seleção final de candidatos para compor a
equipe sensorial somente foi realizada após a obtenção dos dados descritivos nas
amostras, conforme descrito em metodologia de análise. Para isto, foram
desconsideradas as avaliações dos provadores que não obtiveram total repetibilidade
(100%) e que não possuíram valores médios consensuais com a equipe, conforme
resultados apresentados nos Anexos 10, 11 e 12.
Assim, as respostas fornecidas pelos provadores 2, 5, 6 e 12 não foram
consideradas devido ao alto número de amostras fora do critério de repetibilidade e,
no caso específico dos provadores 5 e 12, também por possuírem valores médios das
amostras não consensuais com o restante da equipe, conforme exemplo apresentado
nas Figuras 5.10 e 5.11. Deste modo, os resultados utilizados para caracterização
sensorial das amostras foram àqueles obtidos pelos seguintes provadores: 1, 3, 4, 7,
8, 9, 10, 11, 13 e 14. O perfil dos provadores na equipe sensorial final foi
equilibrado com relação ao sexo dos indivíduos (5 homens e 5 mulheres),
caracterizando-se por apresentar um maior percentual de estudantes universitários
(90%), faixa etária variando de 20 a 35 anos e com freqüência de consumo de
cervejas entre os provadores correspondente em média a 1 vez por semana.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 5
prov. 7 prov. 8
prov. 9 prov.10
prov.11 prov.13
prov.14
Figura 5.10 Valores médios obtidos por cada provador no atributo aroma de
amêndoa, indicando resposta não consensual do provador 5.
Resultados e Discussão 99
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.12 prov.13
prov.14
Figura 5.11 Valores médios obtidos por cada provador no atributo sabor ácido,
indicando resposta não consensual do provador 12.
Os resultados fornecidos por estes provadores foram verificados por Análise
de Variância (ANOVA) e teste de média de Tukey, para cada atributo e de forma
conjunta entre todos os provadores, buscando como fontes de variação não somente
as amostras, mas também os provadores e a interação entre amostra-provador. As
médias de cada amostra em cada atributo, bem como os resultados do teste de Tukey
estão apresentados na Tabela 5.14.
Segundo STONE et al. (1974), antes de qualquer avaliação nos resultados
encontrados é importante verificar a real situação da equipe sensorial por meio de
uma análise de significância perante as fontes de variação de provador e de interação
amostra-provador. Deste modo, pelos resultados da ANOVA (Tabela 5.14), foi
verificado que apesar do treinamento o efeito provador foi significativo (p < 0,01)
em todos os atributos avaliados, indicando que ocorreu entre os provadores o uso de
diferentes porções da escala para expressar a sensação percebida em uma mesma
amostra. Segundo BROCKHOFF e SKOVGAARD (1994) e STONE et al. (1974),
esta ocorrência não é incomum sendo por este motivo considerado como uma
ocorrência não crítica devido à sua difícil eliminação quando na aplicação de uma
análise descritiva.
Resultados e Discussão 100
No caso de interação significativa entre amostra-provador, segundo STONE e
SIDEL (1985), problemas graves podem estar ocorrendo no treinamento e seleção
dos provadores indicando a possibilidade de pelo menos um provador estar
avaliando as amostras de forma não consensual com a equipe. Neste trabalho,
conforme apresentado (Tabela 5.14), foram encontradas interações significativas em
8 dos 19 atributos. Por esse motivo médias de intensidade de cada atributo para cada
provador em cada amostra foram colocadas em gráficos conforme mostrado no
Anexo 13.
Por avaliações realizadas nos gráficos do Anexo 13, médias fornecidas por
cada provador em cada amostra e em cada atributo avaliadas de forma consensual
com a média da equipe, foi verificado que os gráficos mantiveram uma
uniformidade razoável, demonstrando treinamento e seleção realizados também de
forma razoável ou satisfatória. Assim, as interações significativas entre amostra-
provador apresentadas na Tabela 5.14 provavelmente foram causadas por pequenas
diferenças na forma como os provadores avaliaram as amostras, como citado em
diversos trabalhos encontrados na literatura (RODRIGUES, 2000; PASTOR et al.,
1996; LEDERER et al., 1991).
Com relação à fonte de variação da amostra em cada atributo (efeito amostra)
(Tabela 5.14), 6 dos 19 atributos avaliados nas três amostras não apresentaram
diferença significativa (p 0,05). Os atributos descritivos que não diferiram entre as
amostras avaliadas foram aqueles relacionados ao aroma e sabor de álcool e também
aos atributos relacionados a acidez, oxidação, residual e carbonatação. Isso
demonstra a existência de um certo equilíbrio entre as amostras, uma vez que estes
atributos citados anteriormente estão entre os principais quando na caracterização de
qualquer produto cervejeiro.
Os resultados descritivos podem ser também visualizados na Figura 5.12 que
apresenta todo o perfil descritivo atribuído pela equipe sensorial em representação
axial, representação gráfica comumente denominada de gráfico aranha (spider-web).
Deste modo, foi possível evidenciar diferenças entre as amostras de cerveja em
relação aos termos descritivos analisados comparativamente com os resultados da
análise estatística apresentados na Tabela 5.14.
Resultados e Discussão 101
Tabela 5.14 Valores médios apresentados pela equipe sensorial treinada em cada atributo
nas amostras MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1
Amostras Significância F
Atributos
Debiq.1 MercBr.5 MercBr.6 Amostra
(Am.) Provador (Prov.)
Interação Am x Prov
Cor 6,13 b 2,18 a 2,44 a *** *** ns(5%)
Turbidez 6,14 b 1,64 a 1,76 a *** *** ***
Espuma 6,77 a 3,89 b 5,23 c *** *** ns(5%)
Aroma de Álcool 2,84 a 2,80 a 2,77 a ns(5%) *** ns(5%)
Aroma de Amêndoa 2,63 a 1,96 b 2,14 ab *** *** ***
Aroma de Malte 2,55 a 2,00 b 2,60 a *** *** ns(1%)
Aroma de Levedura 3,02 a 1,74 b 2,69 a *** *** ***
Aroma de Mosto 4,04 b 2,31 a 2,61 a *** *** ***
Aroma de Lúpulo 2,33 a 1,79 b 2,40 a *** *** ***
Sabor de Álcool 3,26 a 3,70 a 3,62 a ns(5%) *** ns(5%)
Sabor de Amêndoa 2,64 a 1,83 b 2,21 ab *** *** ***
Sabor de Malte 2,44 a 1,26 b 1,75 c *** *** ***
Sabor Doce 2,17 b 1,58 a 1,24 a *** *** ns(5%)
Sabor Ácido 1,65 a 1,64 a 1,74 a ns(5%) *** ns(5%)
Sabor Amargo 1,87 b 2,45 a 2,66 a *** *** ns(5%)
Sabor Oxidado 1,63 a 1,77 a 1,75 a ns(5%) *** ns(5%)
Sabor Residual 3,53 a 3,26 a 3,15 a ns(5%) *** ns(1%)
Carbonatação 3,10 a 2,80 a 2,91 a ns(5%) *** ***
Encorpado 5,68 b 2,17 a 2,32 a *** *** ns(1%)
médias indicando letras iguais em um mesmo atributo (mesma linha) não diferem (p 0,05)
** ou *** significativo em 5% (p < 0,05) ou 1% (p < 0,01), respectivamente
ns = não significativo (5%, p 0,05 ou 1%, p 0,01)
Resultados e Discussão 102
Analisando o perfil sensorial obtido de forma global (Figura 5.12) entre todos
os descritores relacionados a aparência, aroma, sabor e textura, verifica-se que entre
os produtos obtidos do mercado (MercBr.5 e MercBr.6) ocorreu uma maior
semelhança quanto aos atributos relacionados ao sabor, enquanto que o produto
experimental (Debiq.1) em comparação aos do mercado foi bastante distinto quando
da avaliação por aparência e textura.
Figura 5.12 Perfil sensorial obtido em diferentes amostras de cervejas: Debiq.1 ( ),
MercBr.5 ( ) e MercBr.6 ( ).
Para melhor visualização e interpretação dos resultados, as Figuras 5.13 a
5.15 apresentam valores médios de cada atributo em cada amostra em percepções
separadas e relacionadas com aparência, aroma e sabor, respectivamente.
0
1
2
3
4
5
6
7Cor
Turbidez
Espuma
Aroma de Álcool
Aroma de Amêndoa
Aroma de Malte
Aroma de Levedura
Aroma de Mosto
Aroma de LúpuloSabor de ÁlcoolSabor de Amêndoa
Sabor de Malte
Sabor Doce
Sabor Ácido
Sabor Amargo
Sabor Oxidado
Sabor Residual
Carbonatação
Encorpado
Resultados e Discussão 103
Assim, pela Figura 5.13 foi possível verificar claramente uma forte
diferenciação dos atributos relacionados com aparência entre as amostras Debiq.1 e
as amostras do mercado (MercBr.5 e MercBr.6), enquanto que em uma comparação
envolvendo apenas as amostras de mercado a única diferenciação foi na
característica da espuma. Estes resultados foram confirmados pelo teste de Tukey
(Tabela 5.14) no qual o produto Debiq, apresentando-se com maior valor médio nos
atributos cor e turbidez, diferiu de modo significativo das amostras comerciais,
enquanto estas permaneceram sem diferença significativa entre si nestes atributos.
No entanto, com relação à espuma o teste de Tukey indicou diferença significativa
entre todas as amostras.
Quanto ao perfil relacionado com às características aromáticas, a Figura 5.14
mostra uma forte diferenciação entre alguns atributos em todas as amostras. Entre as
amostras do mercado, por exemplo, após aplicação do teste de Tukey foi verificada
uma diferenciação significativa entre os atributos aromáticos de malte, levedura e
lúpulo, enquanto que para os demais atributos relacionados com o aroma (álcool,
amêndoa e mosto) foi verificado uma diferença não significativa.
Figura 5.13 Perfil sensorial relacionado a aparência em diferentes amostras de
cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 ( ) e MercBr.6 ( ).
0
2
4
6
8Cor
TurbidezEspuma
Resultados e Discussão 104
Figura 5.14 Perfil sensorial relacionado ao aroma em diferentes amostras de cervejas:
Debiq.1 ( ), MercBr.5 ( ) e MercBr.6 ( ).
Com relação à amostra Debiq.1, utilizando-se somente a Figura 5.14, é
possível observar certa similaridade nos atributos aromáticos desta amostra com
diversos atributos aromáticos da amostra MercBr.6 (álcool, malte e lúpulo) diferindo
provavelmente apenas quanto ao atributo aroma de amêndoa, levedura e mosto. Em
contra-partida, entre as amostras Debiq.1 e MercBr.5 há diferença entre quase todos
os atributos de aroma avaliados, permanecendo apenas o aroma de álcool como
provavelmente o de diferença não significativa. Neste ponto pode-se verificar que
somente após aplicação do teste de Tukey (Tabela 5.14) é possível afirmar que há
diferenças ou similaridades significativas, uma vez que pelo teste de Tukey foi
verificado não existir diferença significativa também entre o aroma de amêndoa nas
amostras Debiq.1 e MercBr.6, conclusão obtida da estatística.
Na Figura 5.15 é mostrado o perfil dos atributos de sabor, em que se verifica
similaridade maior entre os atributos ou, no mínimo, maior proximidade nos valores
médios entre todas as amostras, principalmente entre as provenientes do mercado,
ficando basicamente no atributo sabor de malte a diferenciação maior entre todas as
amostras.
0
1
2
3
4
5Aroma de Álcool
Aroma de Amêndoa
Aroma de Malte
Aroma de Levedura
Aroma de Mosto
Aroma de Lúpulo
Resultados e Discussão 105
Estes resultados foram comprovados novamente pela aplicação do teste de
Tukey em que se verificou que 5 dos 9 atributos avaliados para o sabor (sabor de
álcool, ácido, oxidado, residual e carbonatação) não mostraram diferenciação
significativa, enquanto apenas o sabor de malte apresentou diferenciação
significativa entre todas as amostras.
Figura 5.15 Perfil sensorial relacionado ao sabor em diferentes amostras de
cervejas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 ( ) e MercBr.6 ( ).
Fazendo a comparação entre o produto experimental obtido nas condições
otimizadas (Debiq.1) e as amostras comerciais, e utilizando-se da Figura 5.16, a qual
apresenta apenas os atributos com diferenças significativas em pelo menos duas
amostras avaliadas, podemos concluir que 6 dos 13 atributos que diferiram
significativamente diante da avaliação realizada de forma conjunta com as três
amostras foram devido a uma diferença exclusiva entre a amostra Debiq e aquelas
do mercado: cor, turbidez, aroma de mosto, sabor doce, sabor amargo e encorpado;
enquanto que somente em 2 dos 13 atributos significativos ocorreu uma
diferenciação real entre as três amostras: espuma e sabor de malte.
0
1
2
3
4Sabor de Álcool
Sabor de Amêndoa
Sabor de Malte
Sabor Doce
Sabor ÁcidoSabor Amargo
Sabor Oxidado
Sabor Residual
Carbonatação
Resultados e Discussão 106
Figura 5.16 Perfil sensorial dos atributos com diferença significativa em pelo menos
duas das amostras avaliadas: Debiq.1 ( ), MercBr.5 ( ) e MercBr.6 ( ).
Nos outros 5 atributos não citados no parágrafo anterior, e que de algum
modo mostraram diferença significativa entre pelo menos duas amostras, 3 atributos
(aroma de malte, aroma de levedura e aroma de lúpulo) não diferiram de modo
significativo entre a amostra Debiq.1 e a MercBr.6, porém diferiram de forma
significativa da amostra MercBr.5. Quanto ao aroma e ao sabor de amêndoa, como
já foi mencionado, houve diferença somente entre as amostras Debiq.1 e MercBr.5.
Pela análise foi possível caracterizar a amostra MercBr.5, proveniente de uma
das maiores produtoras de cervejas pilsen do mercado nacional, como de aparência
clara e de características suaves de aroma e sabor, comprovado pela menor
intensidade na maioria dos atributos avaliados neste trabalho, enquanto que para a
amostra MercBr.6, sua caracterização pode ser considerada próxima àquela a
MercBr.5, porém com alguns atributos diferenciados por elevação nos valores
sensoriais, em especial nos atributos aromáticos.
0
1
2
3
4
5
6
7
8Cor
Turbidez
Espuma
Aroma de Malte
Aroma de Amêndoa
Aroma de Levedura
Aroma de MostoAroma de Lúpulo
Sabor de Amêndoa
Sabor de Malte
Sabor Doce
Sabor Amargo
Encorpado
Resultados e Discussão 107
BOSQUIROLI (1996), quando na caracterização de cervejas Pilsen
nacionais, verificou que as cervejas disponíveis no mercado possuíam em sua
maioria atributos diferenciados, principalmente quanto a cor, amargor e presença de
diacetil, características não encontradas nas amostras comerciais utilizadas neste
trabalho.
O produto obtido experimentalmente na Microcervejaria Debiq / FAENQUIL
(Debiq.1) apresentou-se, em geral, como uma cerveja encorpada, com alguns aromas
e sabores pronunciados ao natural, porém com forte distinção na aparência. Estas
características foram semelhantes às encontradas por ARAÚJO et al. (2003) que em
estudo realizado com cervejas provenientes do mercado microcervejeiro em relação
às cervejas de grandes fabricantes também foi verificado diferenças significativas
em cor, aroma de levedura e sabor doce.
Quanto aos Testes de Aceitação realizados por ARAÚJO et al. (2003), os
autores não encontraram diferença significativa entre as amostras de cervejas obtidas
em microcervejaria e aquelas provenientes das grandes cervejarias, inclusive com os
resultados situando-se entre os termos hedônicos “gostei ligeiramente” e “gostei
muito”. Entretanto quando avaliados por equipe treinada os produtos acusaram
alguns atributos diferenciados. De modo similar, neste trabalho também o grau de
aceitação entre o produto experimental e as amostras comerciais se situou próximo
do termo “gostei ligeiramente”, sem nenhuma diferença significativa entre as
amostras.
Neste trabalho, a cerveja obtida em condições otimizadas (14 °P/13,5 °C), de
acordo com a avaliação dos consumidores comuns, se adequou ao padrão de cerveja
produzida em garrafas pelas grandes cervejarias. No entanto, de acordo com
AXCELL e TORLINE (1998), no teste de aceitação observa-se que os consumidores
não possuem conhecimento nem atenção especial para detectar diferenças em
atributos específicos, os quais são detectados com facilidade com equipe treinada.
Assim, segundo ARAÚJO et al. (2003), as amostras de cervejas podem estar mais
ou menos amargas com mais ou menos aroma de levedura em relação a outras, e no
entanto os consumidores podem não considerá-los como atributos negativos o
suficiente para interferir no grau de aceitação.
Resultados e Discussão 108
5.4 Cervejas Obtidas em Processo Contínuo
Assim como no processo descontínuo de obtenção de cerveja, no processo
contínuo de fermentação e maturação a forma mais usual de acompanhamento e
controle do processo é por observações sobre o consumo de substrato, formação de
produto e concentração de células. Deste modo, e neste caso devido à presença de
três reatores para realização do processo como um todo, conforme metodologia
citada anteriormente em Materiais e Métodos (item 4.2, Cervejas Obtidas em
Processo Contínuo), os resultados e a discussão aqui apresentadas foram
discriminadas em etapas de processamento: Fermentação Primária (Item 5.4.1),
Tanque de Sedimentação (Item 5.4.2) e Etapa de Maturação (Item 5.4.3).
Posteriormente, os produtos obtidos em diferentes condições de processo foram
avaliados por análise sensorial realizada por consumidores comuns do produto
cervejeiro e também por uma equipe treinada, esta última formada por provadores
experientes e treinados da empresa União Cervejeira S/A. (Unicer, Portugal).
5.4.1 Fermentação Primária
A Figura 5.17 apresenta a influência dos diferentes tempos de residência (Tr)
e da proporção de fluxo de ar (FA) no fluxo de gás total e constante (ar + CO2 =
0,4 L/min), injetado no primeiro reator, sobre o grau de fermentação do mosto
cervejeiro (12 °P) em cada fase do sistema formado por reatores de células
imobilizadas (SRCI): R1 - reator de fermentação principal, R2 - tanque de
sedimentação e R3 - coluna de maturação.
De acordo com os resultados obtidos (Figura 5.17), foi no reator primário
(R1) onde a maior atenuação ocorreu, com Grau de Fermentação total equivalente a
80%. Além da conversão dos açúcares fermentescíveis em etanol e CO2, é nesta fase
em que ocorre a formação dos principais subprodutos que têm efeito direto nas
características sensoriais no produto final. Deste ponto de vista, o efeito das
condições operacionais nessa etapa de fermentação contínua pode ser crucial, como
foi observado por diversos autores (BRÁNYIK et al., 2004; NORTON e
D'AMORE, 1994).
Resultados e Discussão 109
Observando a Figura 5.17, percebe-se que o Grau de Fermentação no sistema
de reatores de células imobilizadas (SRCI) pode ser controlado principalmente pelo
tempo de residência do mosto (Tr). A influência da aeração em R1 nos valores de
atenuação (GF) é menos explícita, porém é conhecido que a aeração realizada em R1
prejudica o produto final pela formação irregular de compostos voláteis (álcoois
superiores e ésteres).
No decorrer da fermentação contínua houve aumento na percentagem de
células não viáveis imobilizadas em R1, conforme apresentado na Figura 5.18.
Embora a diminuição na viabilidade de células imobilizadas em processo contínuo
já tenha sido relatada (PILKINGTON et al., 1999), há pouco conhecimento sobre a
influência do tempo de imobilização celular nos sistemas de fermentação contínua
de cervejas em relação a qualidade sensorial do produto final. Deste modo, o
envelhecimento da biomassa imobilizada e todas suas conseqüências (provável
alteração na taxa de fermentação, metabolismo e perfil sensorial) possui grande
importância prática e torna necessária a substituição e/ou renovação regular do
agente fermentativo.
Figura 5.17 Influência dos diferentes tempos de residência (Tr, ___) em diferentes
proporções de fluxo de ar (FA, ---) em relação ao Grau de Fermentação do mosto
cervejeiro (12 °P) em cada fase do sistema SRCI: R1 (fermentação principal, - -), R2
(tanque de sedimentação, - -) e R3 (coluna de maturação, - -).
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tempo (dias)
Tr
(h);
AF
(mL
/min
)G
rau
de F
erm
enta
ção
(%)
Resultados e Discussão 110
Figura 5.18 Percentagem de células livres não viáveis em relação as totais coletadas na
saída de cada reator do sistema contínuo: R1 ( ), R2 ( ) e R3 ( ); e percentagem de
células imobilizadas não viáveis em relação as totais presentes no R1 ( ).
5.4.2 Tanque de Sedimentação
A contribuição do tanque de sedimentação (R2) para a fermentação do mosto
cervejeiro foi em média 9%. Esta contribuição não foi maior devido a uma grande
proporção de biomassa em R2 ter ficado sedimentada na parte inferior do reator e o
tempo de residência ter sido curto em R2 (3 a 7 h), quando comparado com o tempo
de residência total.
Conforme observado na Figura 5.18, a percentagem de células livres não
viáveis na saída de R2 não excedeu 8%. Devido a uma remoção regular da biomassa
excedente em R2 a viabilidade média das células sedimentadas foi igual às de
células suspensas (cerca de 92%). A principal razão para inclusão de R2 no sistema
de reatores de células imobilizadas foi a procura por remoção de fermento livre e
CO2 da cerveja pós-fermentada que entraria na coluna de maturação (R3). Enquanto
a remoção de CO2 em R2 foi completa, a remoção de biomassa livre foi de apenas
45% em média. Com isto, foi verificado que com um provável aumento da altura em
relação ao diâmetro de R2 (H/D > 1,5) e o uso de um tanque de sedimentação com
fundo cônico, como em processo descontínuo, poderia propiciar uma melhora na
sedimentação e por conseqüência no processo.
0
5
10
15
20
25
30
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo (dias)
célu
las
não
viáv
eis
(%)
Resultados e Discussão 111
5.4..3 Etapa de Maturação Contínua
O Grau de Fermentação obtido na saída da coluna de maturação variou entre
65 e 83% dependendo do tempo de residência total do mosto no sistema e também
da intensidade da aeração no reator de fermentação primário (Figura 5.17). Em
tempo de residência acima de 43 h o Grau de Fermentação final foi alto, quase
independente da corrente de ar em R1 e perto do limite de atenuação do mosto.
A concentração de biomassa livre na entrada da coluna de maturação (R3) foi
relativamente alta, 2 a 4 g/L em média, justamente devido à sedimentação
insatisfatória em R2. Por este motivo, foi necessário realizar periodicamente
(10 dias) a remoção da biomassa excedente que acumulava gradualmente em R3 por
meio de refluxo de 4 L de solução fisiológica esterilizada. A percentagem de células
não viáveis na saída de R3 ficou entre 2 e 8%.
A Figura 5.19 apresenta a viabilidade de células imobilizadas em relação a
concentração de células imobilizadas distribuídas ao longo do suporte utilizada
durante maturação de cerveja no R3.
Figura 5.19 Viabilidade de células imobilizadas (quadro preenchido) em relação à
concentração de células imobilizadas (quadro vazio), distribuídas ao longo do suporte
utilizado durante maturação de cerveja (R3).
60
70
80
90
100
superior meio inferior
Via
bili
dade
de
célu
las
imob
iliz
adas
(%
)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7C
once
ntra
ção
cel
ular
im
obil
izad
a (g
/g)
Resultados e Discussão 112
Dificuldades com o suporte esterilizado presente na coluna de maturação
incapacitaram a medida da biomassa de células imobilizadas e sua viabilidade neste
reator. Porém ao término da experiência de fermentação, aproximadamente depois
de 50 dias de operação do reator (10 dias de imobilização + 40 dias de fermentação
de cerveja), a distribuição da biomassa imobilizada em partículas de sabugos de
milho ao topo, meio e fundo do R3 foi correspondente a 0,35, 0,56 e 0,61 g/g,
respectivamente (Figura 5.19). As viabilidades das células imobilizadas em coluna
de maturação foram equivalentes a 93, 86 e 75%. Assim, a viabilidade média de
células imobilizadas (cerca de 85%) pode ser considerada satisfatória depois de
50 dias de operação.
5.4.4 Avaliação Sensorial dos Produtos Obtidos em Processo Contínuo
Conforme descrito em Material e Métodos (itens 4.2.7 e 4.2.8), após
obtenção de produtos em diferentes condições de ensaio em processo contínuo de
fermentação e maturação, foram realizados testes sensoriais visando comparar o
grau de aceitação destes produtos com outros a diferentes produtos do mercado
português e também do mercado internacional bem como obter um perfil sensorial
descritivo básico destes produtos em comparação a um produto português padrão.
5.4.4.1 Avaliação Sensorial: Testes de Aceitação
A Tabela 5.15 caracteriza o perfil dos 30 consumidores em média que
participaram dos Testes de Aceitação no Departamento de Engenharia Biológica
(UMINHO, Braga / Portugal), testes estes realizados para verificação do grau de
aceitação das cervejas obtidas experimentalmente por processos de fermentação e
maturação contínuos utilizando-se de células imobilizadas em subprodutos da
indústria cervejeira em comparação com os produtos de mercado obtidos por
processo tradicional (processo descontínuo).
Resultados e Discussão 113
Tabela 5.15 Perfil dos consumidores referente aos testes de aceitação aplicados entre
cervejas obtidas experimentalmente por processo de fermentação e maturação contínuo
em comparação aos produtos comerciais.
Consumidores (%) Perfil da Equipe Teste 1. Teste 2. Teste 3. Teste 4.
masculino 60 65 72 65 Sexo
feminino 40 35 28 35
18 - 25 40 38 44 60
26 - 35 52 42 52 40
36 - 45 00 12 04 00
46 - 50 08 08 00 00
Faixa Etária
> 50 00 00 00 00
estudante 56 50 66 72
professor 12 15 04 00 Atividade
outras 32 35 20 28
médio incompleto 04 04 00 04
médio completo 08 08 04 04
superior incompleto 20 11 28 36 Escolaridade
superior completo 68 77 68 56
< 1 vez/mês 04 08 04 12
1 a 3 vezes/mês 20 27 12 16
1 vez/semana 44 38 48 40
Freqüência de Consumo
> 1 vez/semana 32 27 36 32
Conforme Tabela 5.15, em todos os testes realizados a equipe de
consumidores foi caracterizada em sua maioria por consumidores do sexo masculino
(66%), em uma faixa etária entre 18 e 35 anos (92%), com nível superior completo
ou cursando (91%), e com freqüência de consumo igual ou superior a 1 vez por
semana (74%), assim caracterizados como consumidores habituais do produto.
Os resultados fornecidos pelos provadores foram então verificados por
Análise de Variância (ANOVA) e teste de média de Tukey, isto para as amostras e
provadores do mesmo teste sensorial, conforme apresentado na Tabela 5.16.
Resultados e Discussão 114
Tabela 5.16 Valores médios atribuídos pelos consumidores nos Testes de Aceitação 1
aplicados em amostras comerciais em comparação as amostras experimentais obtidas
em processo contínuo de fermentação e maturação.
Testes de Aceitação 2
Amostras 3
Teste 1. Teste 2. Teste 3. Teste 4.
Deb.1M 4 5,6 b
Deb.1 5,8 b 6,1 b 5,8 b
Deb.2 5,9 a
MercPt.1 6,8 a 7,0 a 6,8 a
MercPt.2 6,6 a 6,8 a
MercSp. 6,0 b
MercAm. 6,4 a
MercCz. 6,0 a
1 Escala: 1 = desgostei muitíssimo; 5 = nem gostei nem desgostei e 9 = gostei muitíssimo 2 Médias com letras iguais em um mesmo teste (mesma coluna) não diferem (p 0,05) 3 Definição conforme descrita em Materiais e Métodos 4 Amostra mantida em repouso 6 dias a 2 °C
Os resultados apresentados na Tabela 5.16 revelaram que os valores médios
mais altos entre todos os produtos avaliados foram relacionados com os do próprio
mercado português, mostrando um provável conhecimento ou costume quanto as
características destas cervejas em comparação com as demais amostras avaliadas.
Ainda de acordo com a Tabela 5.16, foi observado que entre as marcas
portuguesas não houve diferença significativa no grau de aceitação (Testes 1 e 2).
No entanto, quando da comparação entre os produtos comerciais portugueses com os
produtos experimentais (Deb) houve a diferença significativa no grau de aceitação.
No caso de comparação entre cerveja portuguesa (MercPt.1) e espanhola (MercSp.)
houve diferença significativa, enquanto na comparação estatística entre a cerveja
espanhola e a experimental (Deb.1) a diferença entre as médias não foi significativa.
Resultados e Discussão 115
Avaliando o produto experimental Deb.2 com cerveja americana ou tcheca,
Tabela 5.16, não foi detectada diferença significativa entre as amostras. Estes
últimos resultados vieram a reforçar a provável justificativa de que a diferenciação
no grau de aceitação entre as cervejas portuguesas e as experimentais ocorreu devido
ao maior costume e conhecimento das características das cervejas portuguesas, o que
não significa que o produto experimental não foi aceito mas que provavelmente não
foi o preferido ou o mais aceito, recebendo inclusive o conceito médio de “gostei
ligeiramente” (conforme escala utilizada).
5.4.4.2 Avaliação Sensorial Descritiva e Analítica dos Produtos Obtidos
Algumas substâncias presentes na cerveja podem ser medidas por método
analítico; porém, há sabores, aromas ou outras características atribuídas a cerveja
que não podem ser determinadas analiticamente, ou pelo menos não com um grau de
exatidão satisfatório. Entretanto, muitas destas características são as responsáveis
pela atração ou repulso ao produto ou mesmo ao processo cervejeiro usado, que por
sua vez pode estar alterando demasiadamente as características finais do produto.
Por este motivo, o perfil característico básico presente na cerveja Deb, obtida
por processo contínuo utilizando-se de subprodutos da indústria cervejeira e da
indústria agrícola como suportes para imobilização celular em diferentes condições
de processo (tempo de residência e aeração), foi comparado com o perfil sensorial
de uma cerveja portuguesa (MercPt.1) por aplicação de testes descritivos realizados
por provadores previamente treinados e experientes, seguindo procedimentos
descritos em Material e Métodos (item 4.2.8).
A Tabela 5.17 apresenta os resultados da análise sensorial descritiva
complementados com resultados de análises físico-químicas. Observa-se que, com
exceção da concentração de diacetil no produto final, os parâmetros analíticos
obtidos na cerveja em processo contínuo foram similares aos obtidos na cerveja
portuguesa obtida em processo descontínuo tradicional, neste estudo denominada
“amostra padrão”. Como já mencionado, as concentrações de diacetil total nas
cervejas experimentais foram mais elevadas que o padrão, embora este parâmetro
tenha diminuído com o aumento do tempo de residência no sistema de reatores de
células imobilizadas (Tabela 5.17).
Resultados e Discussão 116
Tabela 5.17 Valores médios de alguns parâmetros analíticos bem como valores médios
apresentados pela equipe sensorial durante avaliação descritiva básica em amostras
experimentais obtidas em processo contínuo de fermentação e maturação.
Parâmetros Analíticos Deb.2 a Deb.3 b Deb.4 c Padrão d
Concentração inicial (°P) 12,0 12,0 12,4 12,1 - 12,5
Amargor (EBU) 21 25 21 20 - 24
Diacetil (mg/L) 0,29 0,25 0,17 0,03
Álcool (%v/v) 5,1 5,3 5,5 5,6
pH 4,4 4,2 4,3 4,0 - 4,4
Avaliação Descritiva Básica
Frutado 7 6 6 5
Alcoólico/Solvente 6 5 6 5
Lúpulo 3 3 3 3
Malte 3 2 2 3
Sulfuroso 4 5 5 4
Doce 4 2 5 4
Amargor 7 8 6 5
Residual 7 6 7 4
a Deb.2: nenhuma aeração, Tr = 29 h (180 mL/h) b Deb.3: nenhuma aeração, Tr = 43 h (120 mL/h) c Deb.4: aeração de 20 mL/min, Tr = 52 h (100 mL/h) d Padrão: cerveja portuguesa líder regional não filtrada e não pasteurizada
Na amostra obtida no tempo de residência igual a 52 h (Deb.4) foi verificado
que o teor de diacetil ainda excedeu o limiar de sabor indicado como 0,15 mg/L nas
cervejas acabadas (MEILGAARD, 1975). Deste modo, para uma provável queda na
concentração de diacetil em níveis abaixo de seu limiar um aumento no tempo de
residência somente na coluna de maturação (R3) seria recomendado no lugar do
aumento adicional de Tr. A presença de uma elevada fragrância de frutas (frutado)
foi também observada em todas as amostras de cervejas obtidas por processo
contínuo, comprovada pelos resultados dos Testes Descritivos (Tabela 5.17).
Resultados e Discussão 117
No caso específico da amostra Deb.2 este parâmetro (frutado) foi
classificado, na opinião dos provadores treinados, como “forte” segundo a categoria
na escala utilizada. As intensidades do atributo alcoólico/solvente e sulfuroso
também ultrapassaram em algumas amostras experimentais o padrão utilizado para
produto comercial, mas em todos os casos as amostras foram classificadas na
categoria “moderada”. Os resultados descritivos das amostras (Tabela 5.17) podem
ser também visualizados na Figura 5.20, perfil descritivo em representação axial.
Figura 5.20 Perfil sensorial obtido nas diferentes amostras de cervejas avaliadas:
Deb.2 ( ), Deb.3 ( ), Deb.4 ( ) e Padrão ( ).
Com relação ao atributo doce, as cervejas obtiveram valores de 2 a 5,
enquanto a cerveja padrão recebeu uma nota correspondente a 4. Geralmente,
cervejas profundamente fermentadas perdem o atributo doce justamente devido à
ausência de açúcares fermentescíveis. No caso de sistemas de fermentação
contínuos, esta característica do produto final pode ser ajustada pelo tempo de
residência e temperatura em cada fase de fermentação, como verificado
anteriormente.
0
2
4
6
8
Frutado
Alcoólico/Solvente
Lúpulo
Malte
Sulfuroso
Doce
Amargor
Residual
Resultados e Discussão 118
De modo contrário ao atributo doce, o atributo relacionado ao amargor foi
considerado pela equipe sensorial mais forte neste tipo de cerveja. Uma vez que o
mosto utilizado neste trabalho foi preparado visando a fermentação tradicional
(descontínua), provavelmente o forte amargor pode ser atribuído a menor adsorção
de compostos formadores de sedimentos (coágulos protéicos, resinas de lúpulos,
polifenóis, etc.) pela biomassa no sistema contínuo em comparação à tecnologia
tradicional. No entanto, é importante ressaltar que o sedimento (trub) formado após
o resfriamento do mosto, normalmente retirado em processos tradicionais, pode
também ter contribuído em parte com este amargor excedente, principalmente após a
esterilização do mosto para a realização do experimento em escala laboratorial.
Além disso, o amargor pode ter sido influenciado aparentemente por outras
características como o atributo doce.
Assim, possivelmente, a diminuição de lúpulos nos mostos preparados e
fermentados exclusivamente em reatores contínuos (sistema de reatores de células
imobilizadas) seja a medida para a redução do amargor final excessivo bem como
sua influência sobre outras características sensoriais do produto. Além disso, no
produto obtido em processo contínuo, como já mencionado, o tempo de residência
influencia diretamente na concentração do açúcar residual e por conseqüência no
atributo doce presente na amostra, enquanto o amargor poderá até mesmo ser
diminuído quando na utilização de mostos para a fermentação/maturação contínua.
119
6. CONCLUSÕES
A análise dos resultados obtidos no decorrer deste trabalho conduziu às
seguintes conclusões:
O acompanhamento das condições de moagem do malte bem como da etapa de
mosturação, durante preparo do mosto cervejeiro, mostrou-se necessário para o
processo inclusive com possíveis interferências sobre a qualidade do produto final;
Os resultados da análise estatística, realizado dentro do planejamento experimental,
mostraram influência significativa das variáveis concentração do mosto e
temperatura de fermentação, diante não somente da resposta fator de conversão de
substrato em etanol no tempo de 78 h (YP/S 78h) mas também diante de outros
parâmetros fermentativos como a produtividade e fator de conversão de substrato em
etanol no tempo final de processo;
No caso específico para a resposta analisada, fator de conversão de substrato em
etanol no tempo de 78 h (YP/S 78h), as condições ótimas sugeridas pelo modelo
matemático obtido foram fixadas em 14 °P de concentração do mosto e 13,5 °C de
temperatura de fermentação;
As diferentes condições de concentração inicial do mosto e temperatura de
fermentação indicaram variação no comportamento final das leveduras cervejeiras,
sugerindo a necessidade de maior atenção nas etapas seguintes do processamento
final do produto (etapas de maturação e filtração final);
Na avaliação do grau de aceitação do produto obtido nas condições otimizadas na
Microcervejaria Debiq / FAENQUIL em comparação a um produto líder de mercado
nacional não foi encontrado diferenciação significativa diante de consumidores
comuns, o mesmo ocorrendo quando na avaliação entre três cervejas tipo Pilsen
comercial que no momento do teste representavam 70% de consumo nacional;
Conclusões 120
Os perfis sensoriais estabelecidos pela equipe treinada nos produtos comerciais e
também no produto experimental, revelaram algumas características similaridades e
outras distintas entre estes produtos. Os produtos cervejeiros nacionais tipo Pilsen
revelaram uma tendência direcionada a termos de baixa intensidade na maioria dos
atributos avaliados, possuindo diferenças significativas quanto a uniformidade da
espuma, aroma de malte, aroma de levedura, aroma de lúpulo e sabor de malte. Para
o produto experimental otimizado (Debiq / FAENQUIL), foi indicado uma
tendência a termos de maior intensidade, inclusive diferindo-se dos produtos
comerciais nos atributos de cor, turbidez, uniformidade de espuma, aroma de mosto,
sabor de malte, doçura e encorpado, com destaque especial para o atributo de
relacionado ao amargor que recebeu uma avaliação de baixa intensidade sensorial
perante os produtos comerciais;
Ainda que desenvolvida junto a provadores com nenhum contato com a ciência
sensorial, foi observada a possibilidade de fácil formação de uma equipe sensorial
capaz de fornecer uma definição básica porém importante de produtos cervejeiros,
inclusive utilizando-se de termos coerentes com a rotina industrial cervejeira de
análise;
Com referência a aplicação de novas tecnologias, e visando garantir maior
convencimento perante os empresários e/ou industriais do setor cervejeiro, este
trabalho demonstrou a possibilidade de produção de cerveja por processo contínuo
nas etapas de fermentação e maturação utilizando-se de resíduos da própria indústria
cervejeira e da indústria agrícola. Neste caso, um sistema de reatores com células
imobilizadas para fermentação e maturação foi operado por um período superior a
40 dias, obtendo produtos com boa aceitação perante consumidores portugueses bem
como um perfil sensorial suficientemente equilibrado e próximo aquele encontrado
em cerveja comercial.
121
7. RECOMENDAÇÕES FUTURAS
Visando complementar o referido trabalho, neste item são fornecidas
sugestões para melhora ou mesmo complementação do trabalho aqui apresentado:
avaliar novas cepas de microrganismos, se possível caracterizadas, catalogadas e
mantidas na própria instituição, buscando leveduras com maiores capacidades de
fermentação em mostos concentrados;
desenvolver e manter uma equipe treinada de provadores na microcervejaria com os
mínimos conhecimentos em análise sensorial;
estudar a variação da temperatura durante o processo fermentativo, aproximando da
maioria dos processos desenvolvidos no setor industrial, visando o estudo de sua
influência nas características sensoriais do produto obtido;
aplicar estudos relacionados ao tratamento de efluentes, visando facilitar a
introdução e divulgação desta prática nas microcervejarias regionais;
criar um grupo de pesquisa relacionado a fatores econômicos para que, durante o
desenvolvimento de novas pesquisas relacionadas a produção de cerveja, sejam
realizadas análises de custos relacionadas as mudanças no processo para maior
qualidade sensorial.
122
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Alimentos e Bebidas, 1993.
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128
9. ANEXOS
Anexo 1.
Algumas das características físico-químicas da água utilizada na Microcervejaria
Debiq / FAENQUIL em comparação aos valores sugeridos pela indústria cervejeira,
conforme descrito em SENAI (1997).
Características Físico-Químicas
Características Microcervejaria Padrão Industrial Justificativa Prática
pH 6,5 7 - 8 corrosões ou inibição
das enzimas
odor inodora inodora defeito sensorial
(odor característico)
sabor isenta isenta defeito sensorial
(paladar)
aspecto límpida límpida defeito sensorial
(visual)
turbidez 0,47 UNT (1) < 1 UNTdefeito sensorial
(visual)
coloração < 5 mg Pt/L (2) < 5 mg Pt/Ldefeito sensorial
(visual)
dureza total 2,4 mg/L (3) 100 - 250 mg/L dependente do tipo de
cerveja desejada
cloretos 5,9 mg/L < 100 mg/L corrosão e
gosto salgado
nitrato 0,12 mg/L < 50 mg/L alterações de fermentação (desempenho e sensorial)
ferro 0,08 mg/L < 0,1 mg/L defeito sensorial
(turvação e paladar)
1 UNT (Unidades Nefelométrica de Turbidez) 2 medida realizada pela comparação com soluções de platina-cobalto 3 valores ajustados posteriormente pela adição do cloreto de cálcio na etapa de mosturação
Anexo 2.
Lúpulos Hopsteiner (Wallerstein Industrial e Comercial Ltda.), descrição fornecida pela empresa
produtora Steiner.
Pellets de Lúpulo tipo 90
Avaliação Prévia
Produto que, adicionado à caldeira de fervura, proporciona ao meio características de amargor e aroma de lúpulo. Virtualmente possui a mesma composição do lúpulo de folha, proporcionando mais fácil utilização, mais homogeneidade, melhor estabilidade de armazenamento e menores custos de transporte / armazenamento comparados com os lúpulos crus (in natura)
Especificação
descrição: porções cilíndricas produzidas de lúpulo moído e comprimido coloração: azeitona-verde (dependente da variedade) alfa-ácido: 2 - 15% -ácido (dependente da variedade) beta-ácido: 1 - 10% -ácido (dependente da variedade) óleos de lúpulo: 1 - 3% (dependente da variedade) umidade: 7 - 9%
Extrato de Lúpulo CO2
Avaliação Prévia
extrato de lúpulo produzido por extração de pellets utilizando dióxido de carbono em condições supercríticas ou líquidas. Constituído por -ácidos, -ácidos e óleos essenciais usados para substituição parcial ou completa dos pellets de lúpulo, tornando-se uma alternativa estável e concentrada para o uso de lúpulos.
Especificação
descrição: xarope de coloração dourada a âmbar (semi-fluído ou pasta) alfa-ácido: 35% para um lúpulo de aroma e >50% para um lúpulo de alta alfa beta-ácido: 15 - 40% -ácido (variedade específica) óleos de lúpulo: 3 - 12% (variedade específica) densidade: 0,9 - 1,0 g/mL
Anexo 3.
Resultados da análise do malte tipo Pilsen, obtidos de um dos laudos da empresa
Malteria do Vale, em comparação com a European Brewery Convention segundo
TSCHOPE (2001).
Especificações Resultados
Malteria do Vale Normas EBC
Umidade (%) 4,1 < 5
Extrato M.F. i.a. - rendimento (%) 81,6 > 80
Diferença de extrato (%) 2,0 1,0 - 2,0
Hartong VZ 45°C (%) 38,8 > 37
Friabilidade (%) 89,7 > 75
Velocidade de filtração < 60 -
Sacarificação (min) 10 - 15 5 - 15
Viscosidade a 8,6°P (m.Pa.s) 1,57 < 1,60
Beta glucanos Mosto (mg/L) 206 -
Beta glucanos Malte (%) 0,35 -
Poder diastásico (WK) 239 > 250
Cor do mosto após fervura EBC 5,8 < 7,0
Proteína total i.a. (%) 9,9 9,5 - 12,0
Indice de Kolbach 43 38 - 44
N. Solúvel i.a. (mg/100g) 676 > 650
FAN (mg/L) 154 -
pH 5,8 -
P-DMS < 5 -
Ia Qualidade (%) 90,8 -
Substâncias estranhas (%) 0,1 -
Meios Grãos (%) 0,7 -
Pó, palha e casca de grãos 0,3 -
Zearalenona (ppb) < 200 -
DON (ppb) < 1000 -
Peso Hectolitro 55,0 -
Pousio (dias) - atual 21 -
Anexo 4.
Especificações físico-químicas e composição aproximada do adjunto desidratado de alto
teor de maltose MOR-REX 1557 (Corn Products International, Inc.).
Especificações Físico-Químicas e Composição Aproximada
Especificação (%) Valor Mínimo Valor Máximo
pH 4,5 5,5
Umidade - 5,0
Dextrose - 12
Maltose 42 -
Maltotriose 10 -
Dextrinas 23 28
1 - tanque de água quente (100 L útil)
2 - tina de mostura (125 L útil)
3 - tina de clarificação (120 L útil)
4 - sistema de recirculação do filtrado
5 - caldeira de fervura / whirlpool (250 L total)
6 - sistema de resfriamento
7 - sistema de aeração
8 - fermentador / maturador (180 L total)
9 - tanque de armazenamento (215 L total) ____ tubos para transferência ( 1 polegada)
- - - transferência via mangueira ( 1 polegada)
bombas de trasfega (1/2 cv) válvulas de fluxo
1
Anexo 5. Microcervejaria Piloto Debiq / FAENQUIL.
2 3
4
5
6
7
8 9
Anexo 6.
Cálculo para Preparo do Mosto Cervejeiro
Para produção de mosto concentrado, inicialmente foi necessário obter um mosto
base na concentração de 12 °P. Para isto, baseados na literatura e em experimentos
anteriores, algumas etapas foram seguidas:
Etapa 1. Volume de mosto necessário na caldeira pós-fervura (VPF)
O volume necessário na caldeira pós-fervura foi obtido pela soma do volume
desejado de mosto a ser transferido para o tanque de fermentação (120 L), do volume de
perda eventual ocorrido durante as transferências (15 L) e do volume de mosto utilizado
para a retirada de trub ou sedimento cervejeiro e preparo de pré-inóculo e inóculo (30 L):
VPF = 120 L + 15 L + 30 L = 165 L
Etapa 2. Quantidade necessária de malte de cevada (MMalte)
Conhecido o volume necessário de mosto na caldeira pós-fervura (VPF = 165 L),
este valor foi usado de modo conjunto com a densidade (1,04646 g/mL) de um mosto a
12 °P (equivalente a gramas de sacarose por 100 g de mosto) e o rendimento de processo de
mostura (70%) para obter a real massa necessária de malte a ser moído:
MMalte = 165 L x 12 g/100 g x 1,04646 g/mL x (100/70) = 29600 g
Etapa 3. Volume de água necessário para a mosturação (água primária)
Conforme descrito na literatura cervejeira, em geral utiliza-se um intervalo de
concentração entre 200 e 350 g/L, dependendo do tipo e característica do produto desejado.
Considerando como fator de limitação o volume útil máximo no interior do tanque de
mosturação, o volume de água primária necessário para toda a massa de malte
anteriormente calculada foi de 110 L (V H2O 1°).
Etapa 4. Volume de água para lavagem do bagaço na filtração (água secundária)
Para cálculo do volume de água necessário para a lavagem do bagaço durante a
filtração (denominada água secundária, V H2O 2°), inicialmente foi necessário obter o volume
de água primária retida pelo bagaço durante a filtração e o volume de mosto na caldeira
antes da fervura. Assim, o volume de água secundária foi obtido pela soma destes volumes
menos o volume de água primária utilizado na mostura. Segundo literatura e experimentos
realizados, 1 kg de malte moído retém o equivalente a 1 L de água. O volume na caldeira
antes da fervura foi obtido acrescentando-se o valor da taxa de evaporação nos 165 L
desejado pós-fervura (5 - 8%), o qual depende do tempo de fervura utilizado (75 - 90 min):
V H2O 2°= 30 L + VPF + (VPF x 0,08) - V H2O 1° = 30 L + 178,2 - 110 100 L
Etapa 5. Quantidade necessária de lúpulos (pellets + extrato)
Padronizou-se 14 BU (unidades de amargor) como o amargor a ser usado no mosto
cervejeiro e, por conseqüência, a ser obtido no produto pós-maturado. Conforme TSCHOPE
(2001), cervejas com 14 BU necessitam de 10 mg/L de iso alfa-ácido no mosto;
considerando o rendimento equivalente a 32%, a quantidade total de iso alfa-ácido
requerida em 165 L pós-fervura foi:
[(10 mg/L x 100%) / 32%] x 165 L = 5156 mg
Deste modo, e conforme literatura cervejeira, considerando na primeira dosagem 50% dos
iso alfa-ácido (2578 mg) provenientes de lúpulo pellets com o rendimento de 3,5% de alfa-
ácido e na segunda dosagem outros 50% dos iso alfa-ácido (2578 mg) provenientes de
extrato de lúpulo com o rendimento de 30%, os seguintes cálculos foram realizados para
obtenção da quantidade necessária de lúpulos:
(2578 mg x 100%) / 3,5% = 73657 mg (pellets)
(2578 mg x 100%) / 30% = 8593 mg (extrato)
Etapa 6. Quantidade necessária de adjunto
Para o cálculo da quantidade de adjunto necessária para alcançar o valor desejado de
concentração do mosto para a fermentação, inicialmente foi calculado o valor para a
concentração final na caldeira de fervura (CCald. °P) de tal modo que quando na mistura do
volume preparado (120 L) com o volume de 20 L em uma dada concentração final obtida
no propagador (CProp. ºP) fosse possível obter a concentração desejada (CFerm. ºP) no volume
total no fermentador (140 L).
20 L x CProp + 120 L x CCald = 140 L x CFerm
Deste modo, e após a obtenção do valor da concentração necessária na caldeira pós-fervura,
os valores unitários de concentração obtidos acima daquele proveniente do mosto base
(CCald - 12 °P = CAdj ) foram aplicados junto com a densidade correspondente a este valor,
volume total desejado pós-fervura na caldeira (165 L) e o fator de correção de umidade do
adjunto (95%), visando obter a massa de adjunto necessária no início da fervura:
[(CAdj x d g/mL x 165 L) x 100%]/ 95% = massa de adjunto
Anexo 7.
Concentração do mosto (Conc.), concentração de etanol (Et.) e concentração de células em suspensão (Xs; Xs viáveis e Xs não-viáveis) nas
condições de temperatura e pressão estabelecidas durante o processo cervejeiro realizado com concentração inicial de 12 °P proveniente de
100% malte de cevada e temperatura de fermentação constante e igual a 15 °C.
Tempo (horas)
Tempo (dias)
Pressão (kgf/cm2)
Temperatura (°C)
pHXs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0,0 0,0 0,00 15,0 4,68 0,67 1,44 x 107 0,00 x 100 11,84 1,04579 0,00
14,0 0,6 0,30 15,0 4,48 1,52 3,61 x 107 2,50 x 105 11,01 1,04233 0,45
24,5 1,0 0,30 15,0 4,42 2,10 6,00 x 107 0,00 x 100 9,64 1,03666 1,34
39,5 1,6 0,30 15,0 4,27 3,29 8,50 x 107 1,25 x 106 7,22 1,02678 2,84
48,5 2,0 0,30 15,0 4,51 3,27 7,91 x 107 1,56 x 106 5,88 1,02137 3,61
63,5 2,6 0,30 15,0 4,20 3,00 6,72 x 107 5,00 x 106 4,21 1,01471 4,49
75,5 3,1 2,00 15,0 4,23 1,70 3,31 x 107 3,63 x 106 3,60 1,01230 4,74
87,5 3,6 2,00 15,0 4,25 1,32 2,53 x 107 2,38 x 106 3,40 1,01151 4,94
96,5 4,0 2,00 9,0 4,30 1,10 2,38 x 107 2,38 x 106 3,32 1,01119 4,96
120,5 5,0 2,00 1,5 4,24 0,85 1,76 x 107 4,19 x 106 3,18 1,01064 5,06
144,5 6,0 2,00 1,5 4,26 0,66 1,36 x 107 4,00 x 106 3,06 1,01017 5,08
192,5 8,0 2,00 1,5 4,27 0,60 8,66 x 106 3,58 x 106 3,01 1,00997 5,24
216,5 9,0 2,00 1,5 4,27 0,38 5,21 x 106 1,50 x 106 2,93 1,00980 5,24
288,0 12,0 2,00 1,5 4,20 0,22 4,21 x 106 1,50 x 106 2,88 1,00970 5,25
336,0 14,0 2,00 1,5 4,20 0,10 3,21 x 106 1,05 x 106 2,87 1,00980 5,26
480,0 20,0 2,00 1,5 4,20 0,07 6,50 x 105 2,45 x 105 2,90 1,00980 5,24
Anexo 8.
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 15 °P de concentração inicial do mosto e 10 °C de temperatura
(ensaio 1, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias) pH
Xs (g/L)
Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,00 4,53 7,01 2,01 x 107 1,36 x 106 14,00 1,05494 0,00
6 0,25 4,56 3,13 2,46 x 107 7,20 x 105 15,18 1,06002 0,00
12 0,50 4,50 1,70 3,29 x 107 4,80 x 105 14,80 1,05829 0,00
18 0,75 4,49 1,51 2,25 x 107 8,00 x 104 14,32 1,05624 0,00
24 1,00 4,45 1,34 3,28 x 107 2,40 x 105 14,22 1,05582 0,00
30 1,25 4,42 1,87 3,24 x 107 4,00 x 105 14,11 1,05536 0,00
36 1,50 4,43 3,78 4,18 x 107 1,04 x 106 13,84 1,05420 0,00
42 1,75 4,38 5,00 4,28 x 107 8,80 x 105 13,59 1,05312 0,00
48 2,00 4,34 6,59 5,54 x 107 2,80 x 106 13,20 1,05149 0,19
54 2,25 4,27 4,69 6,50 x 107 9,00 x 105 13,05 1,05086 0,31
60 2,50 4,21 4,97 6,92 x 107 4,80 x 105 12,18 1,04720 1,13
66 2,75 4,28 5,43 6,78 x 107 1,00 x 106 11,72 1,04524 1,41
72 3,00 4,25 5,76 6,00 x 107 1,10x 106 11,20 1,04311 1,45
78 3,25 4,21 6,88 7,98 x 107 1,98 x 106 10,16 1,03877 2,18
84 3,50 4,18 6,77 8,50 x 107 1,32 x 106 9,65 1,03667 2,75
90 3,75 4,15 7,92 8,32 x 107 2,20 x 105 8,88 1,03349 3,37
96 4,00 4,09 6,69 7,78 x 107 8,80 x 105 8,42 1,03163 3,43
102 4,25 4,09 6,59 9,46 x 107 6,60 x 105 7,78 1,02903 3,77
108 4,50 4,06 6,45 9,58 x 107 4,40 x 105 7,23 1,02620 4,35
114 4,75 4,03 5,99 7,66 x 107 4,40 x 105 6,45 1,02360 4,68
120 5,00 3,98 6,51 7,88 x 107 6,00 x 105 5,88 1,02132 5,10
126 5,25 3,98 5,24 6,62 x 107 2,00 x 105 5,41 1,01944 5,40
132 5,50 3,97 4,18 4,96 x 107 2,00 x 105 4,98 1,01773 5,71
138 5,75 3,95 3,50 4,22 x 107 1,20 x 106 4,64 1,01638 5,95
144 6,00 3,94 3,43 4,70 x 107 1,00 x 106 4,37 1,01531 6,10
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 20 °P de concentração inicial do mosto e 10 °C de temperatura
(ensaio 2, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,00 4,55 0,43 1,38 x 107 5,50 x 105 19,85 1,08027 0,00 6 0,25 4,49 0,48 2,32 x 107 1,00 x 105 19,58 1,07908 0,00
12 0,50 4,45 0,53 3,04 x 107 2,60 x 105 19,71 1,07963 0,00 18 0,75 4,42 1,07 3,78 x 107 2,60 x 105 19,39 1,07822 0,00 24 1,00 4,39 1,53 5,12 x 107 5,20 x 105 19,14 1,07714 0,00 30 1,25 4,37 1,89 4,78 x 107 5,00 x 105 18,80 1,07565 0,00 36 1,50 4,35 1,15 4,62 x 107 5,00 x 105 18,89 1,07602 0,00 42 1,75 4,33 1,41 5,08 x 107 0,00 x 100 18,33 1,07356 0,00 48 2,00 4,31 1,55 5,58 x 107 0,00 x 100 17,98 1,07203 0,00 54 2,25 4,40 1,98 5,68 x 107 2,00 x 106 17,50 1,06985 0,00 60 2,50 4,33 2,41 6,90 x 107 0,00 x 100 17,35 1,06929 0,00 66 2,75 4,23 2,10 6,82 x 107 1,50 x 106 16,62 1,06613 0,00 72 3,00 4,18 2,50 7,18 x 107 5,00 x 105 16,22 1,06437 0,00 78 3,25 4,20 3,01 7,74 x 107 0,00 x 100 15,54 1,06146 0,00 84 3,50 4,19 2,09 6,14 x 107 1,50 x 106 14,94 1,05890 0,12 90 3,75 4,17 2,43 4,58 x 107 5,00 x 105 14,43 1,05670 0,64 96 4,00 4,12 2,63 6,30 x 107 0,00 x 100 13,70 1,05360 1,61 102 4,25 4,09 3,02 5,76 x 107 2,60 x 105 13,28 1,05182 2,03 108 4,50 4,14 3,51 7,96 x 107 5,00 x 105 12,97 1,05054 2,31 114 4,75 4,10 3,42 6,02 x 107 3,00 x 105 12,19 1,04723 2,14 120 5,00 4,07 3,33 6,00 x 107 2,00 x 105 11,82 1,04567 2,48 126 5,25 4,02 3,59 6,10 x 107 7,00 x 105 11,14 1,04285 3,24 132 5,50 4,06 3,24 5,88 x 107 2,20 x 106 10,62 1,04071 3,37 138 5,75 4,05 3,04 5,52 x 107 3,00 x 105 10,32 1,03942 3,88 144 6,00 4,01 2,37 5,20 x 107 2,00 x 105 9,74 1,03703 4,41 150 6,25 4,00 3,01 5,78 x 107 4,00 x 105 9,30 1,03520 4,80 156 6,50 4,04 3,31 4,94 x 107 1,00 x 105 9,16 1,03464 4,79 162 6,75 4,01 2,73 4,20 x 107 2,00 x 105 8,65 1,03256 5,37 168 7,00 4,01 2,50 4,46 x 107 3,00 x 105 8,30 1,03111 5,65 174 7,25 4,00 2,30 4,26 x 107 4,00 x 105 8,02 1,02999 5,90 180 7,50 4,01 1,82 3,96 x 107 7,00 x 105 8,06 1,03014 5,58 186 7,75 4,01 1,38 2,02 x 107 6,00 x 105 7,78 1,02901 5,83 192 8,00 3,97 1,13 2,14 x 107 2,80 x 105 7,62 1,02837 5,98 198 8,25 3,98 1,12 1,92 x 107 1,00 x 106 7,49 1,02784 6,03 204 8,50 4,01 0,73 1,72 x 107 5,70 x 105 7,52 1,02806 5,79 210 8,75 4,01 1,15 2,38 x 107 2,80 x 105 7,10 1,02626 6,52 216 9,00 4,00 1,24 1,80 x 107 1,40 x 105 7,02 1,02592 6,52 222 9,25 4,00 1,38 2,00 x 107 1,40 x 105 6,79 1,02501 6,73 228 9,50 4,03 0,46 1,74 x 107 5,70 x 105 7,07 1,02615 6,28 234 9,75 4,03 0,35 1,60 x 107 9,60 x 105 6,78 1,02495 6,60 240 10,00 4,02 0,31 1,29 x 107 7,80 x 105 6,74 1,02481 6,57 246 10,25 4,03 0,43 1,24 x 107 6,00 x 105 6,66 1,02445 6,60
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 15 °P de concentração inicial do mosto e 15 °C de temperatura
(ensaio 3, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,00 4,548 1,4 9,76 x 106 5,00 x 105 15,12 1,05967 0,00
6 0,25 4,492 1,252 1,56 x 107 6,00 x 105 14,94 1,05887 0,00
12 0,50 4,484 1,968 2,80 x 107 8,00 x 105 14,65 1,05765 0,00
18 0,75 4,314 3,55 5,68 x 107 1,32 x 106 14,28 1,05608 0,00
24 1,00 4,262 3,106 6,42 x 107 4,00 x 105 13,51 1,05278 0,00
30 1,25 4,218 3,852 8,44 x 107 2,78 x 106 12,72 1,04947 0,50
36 1,50 4,198 4,228 8,46 x 107 1,00 x 106 11,61 1,04478 1,38
42 1,75 4,074 4,784 1,05 x 108 1,00 x 106 10,25 1,03913 2,23
48 2,00 3,984 6,438 1,22 x 108 1,00 x 106 8,68 1,03270 3,32
54 2,25 3,93 5,71 7,56 x 107 5,20 x 105 7,55 1,02808 3,94
60 2,50 3,93 4,672 6,60 x 107 8,00 x 105 6,49 1,02379 4,51
66 2,75 3,824 3,986 4,28 x 107 2,00 x 105 5,64 1,02038 4,96
72 3,00 3,796 2,198 2,78 x 107 1,00 x 105 5,09 1,01818 5,36
78 3,25 3,746 2,316 2,36 x 107 0,00 x 100 4,67 1,01649 5,53
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 20 °P de concentração inicial do mosto e 15 °C de temperatura
(ensaio 4, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,00 4,38 1,92 1,60 x 107 3,00 x 105 19,95 1,08071 0,00
6 0,25 4,36 1,84 1,62 x 107 0,00 x 100 19,90 1,08051 0,00
12 0,50 4,27 1,87 4,42 x 107 1,20 x 105 19,44 1,07845 0,00
18 0,75 4,18 2,47 5,46 x 107 2,40 x 105 19,14 1,07713 0,00
24 1,00 4,13 3,31 6,58 x 107 2,00 x 105 18,39 1,07381 0,00
30 1,25 4,13 3,40 8,56 x 107 2,00 x 105 17,60 1,07039 0,00
36 1,50 3,99 3,63 8,64 x 107 4,40 x 105 16,77 1,06677 0,00
42 1,75 3,95 4,36 8,44 x 107 9,60 x 105 15,73 1,06226 0,00
48 2,00 3,93 4,89 7,54 x 107 5,20 x 105 14,55 1,05721 0,85
54 2,25 3,87 5,21 8,24 x 107 2,60 x 105 13,63 1,05331 1,96
60 2,50 3,82 5,12 7,98 x 107 2,60 x 105 12,50 1,04852 2,12
66 2,75 3,79 5,50 8,22 x 107 5,20 x 105 11,47 1,04421 3,11
72 3,00 3,76 5,83 1,19 x 108 0,00 x 100 10,67 1,04090 3,97
78 3,25 3,84 4,76 7,64 x 107 0,00 x 100 10,53 1,04029 3,61
84 3,50 3,74 4,85 6,08 x 107 0,00 x 100 9,47 1,03595 4,92
90 3,75 3,77 4,11 4,54 x 107 0,00 x 100 9,03 1,03409 5,21
96 4,00 3,68 3,80 3,96 x 107 4,40 x 105 8,61 1,03239 5,53
102 4,25 3,78 4,07 5,30 x 107 2,00 x 105 8,31 1,03119 5,61
108 4,50 3,71 3,89 4,80 x 107 4,00 x 105 7,91 1,02952 6,19
114 4,75 3,73 4,33 5,48 x 107 0,00 x 100 7,42 1,02754 6,68
120 5,00 3,72 4,80 5,18 x 107 0,00 x 100 7,35 1,02726 6,65
126 5,25 3,80 2,63 3,28 x 107 2,00 x 105 7,80 1,02908 5,55
132 5,50 3,73 3,05 2,88 x 107 1,60 x 106 7,23 1,02677 6,36
138 5,75 3,75 3,29 3,62 x 107 1,00 x 106 7,03 1,02597 6,69
144 6,00 3,78 3,50 3,80 x 107 1,50 x 106 6,85 1,02525 6,83
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 14 °P de concentração inicial do mosto e 12,5 °C de temperatura
(ensaio 5, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,61 0,84 9,31 x 106 0,00 x 100 13,75 1,05380 0,00
12 0,5 4,35 1,10 3,31 x 107 0,00 x 100 13,13 1,05117 0,00
24 1,0 4,26 1,77 4,31 x 107 0,00 x 100 12,28 1,04717 0,41
36 1,5 4,08 2,28 4,60 x 107 0,00 x 100 10,89 1,04181 1,38
48 2,0 4,04 2,76 5,81 x 107 0,00 x 100 9,45 1,03588 2,27
60 2,5 3,93 3,29 6,56 x 107 0,00 x 100 8,20 1,03070 3,28
72 3,0 3,94 3,33 6,38 x 107 6,25 x 105 6,90 1,02548 3,99
84 3,5 3,85 3,81 6,56 x 107 0,00 x 100 5,86 1,02133 4,64
96 4,0 4,06 2,21 4,03 x 107 3,13 x 105 5,04 1,01797 5,00
108 4,5 3,88 5,41 3,24 x 107 1,13 x 106 4,38 1,01517 5,38
120 5,0 4,08 2,22 2,05 x 107 1,88 x 106 4,25 1,01428 5,45
132 5,5 3,93 1,03 1,19 x 107 2,00 x 106 3,96 1,01349 5,60
144 6,0 4,05 0,81 8,56 x 106 2,31 x 106 3,90 1,01318 5,65
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 17,5 °P de concentração inicial do mosto e 9 °C de temperatura
(ensaio 6, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,53 0,65 1,14 x 107 2,63 x 105 17,41 1,06953 0,00
14 0,6 4,44 1,04 2,23 x 107 0,00 x 100 17,17 1,06848 0,00
26 1,1 4,39 1,42 3,46 x 107 1,25 x 105 16,72 1,06655 0,00
39 1,6 4,31 1,32 4,63 x 107 3,13 x 105 16,13 1,06399 0,00
50 2,1 4,32 1,27 3,66 x 107 0,00 x 100 15,93 1,06315 0,00
63 2,6 4,25 1,77 4,09 x 107 3,13 x 105 15,29 1,06037 0,00
74 3,1 4,28 1,57 4,53 x 107 0,00 x 100 14,51 1,05705 0,00
87 3,6 4,18 2,05 4,88 x 107 3,13 x 105 13,86 1,05429 0,42
98 4,1 4,17 2,18 4,44 x 107 0,00 x 100 13,26 1,05174 1,08
111 4,6 4,13 2,30 4,78 x 107 0,00 x 100 12,40 1,04812 1,96
122 5,1 4,15 2,11 3,47 x 107 9,38 x 105 11,83 1,04574 1,79
135 5,6 4,09 2,88 4,47 x 107 3,13 x 105 11,18 1,04299 2,45
146 6,1 4,10 2,39 4,81 x 107 0,00 x 100 10,59 1,04057 2,98
159 6,6 4,07 2,73 3,97 x 107 3,13 x 105 10,05 1,03832 3,45
170 7,1 4,09 2,55 5,19 x 107 6,25 x 105 9,52 1,03611 3,87
183 7,6 4,05 2,62 3,56 x 107 0,00 x 100 9,11 1,03442 4,24
194 8,1 4,08 2,55 3,70 x 107 1,50 x 106 8,65 1,03257 4,52
207 8,6 4,05 2,67 3,55 x 107 1,25 x 105 8,29 1,03108 4,84
218 9,1 4,10 2,09 2,36 x 107 7,50 x 105 7,97 1,02979 4,99
231 9,6 4,05 2,18 3,03 x 107 3,75 x 105 7,63 1,02841 5,28
242 10,1 4,09 1,98 2,68 x 107 1,50 x 106 7,38 1,02736 5,42
255 10,6 4,05 1,57 1,56 x 107 1,38 x 106 7,11 1,02625 5,68
266 11,1 4,09 1,35 1,60 x 107 1,25 x 106 6,81 1,02509 5,78
279 11,6 4,05 1,57 1,60 x 107 1,25 x 106 6,56 1,02406 6,01
290 12,1 4,07 1,51 1,85 x 107 3,63 x 106 6,28 1,02293 6,16
303 12,6 4,03 1,21 1,53 x 107 5,13 x 106 6,25 1,02280 6,18
314 13,1 4,11 1,12 1,61 x 107 6,13 x 106 6,14 1,02236 6,23
338 14,1 4,06 1,08 1,64 x 107 8,00 x 106 5,95 1,02161 6,38
362 15,1 4,10 1,09 1,50 x 107 7,50 x 106 5,83 1,02112 6,45
408 17,0 4,07 0,97 1,36 x 107 7,75 x 106 5,78 1,02092 6,52
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 21 °P de concentração inicial do mosto e 12,5 °C de temperatura
(ensaio 7, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,50 1,07 1,23 x 107 0,00 x 100 20,80 1,08449 0,00
12 0,5 4,30 1,35 3,51 x 107 0,00 x 100 20,43 1,08286 0,00
24 1,0 4,28 1,70 5,09 x 107 3,13 x 105 19,38 1,07820 0,00
36 1,5 4,15 2,42 5,28 x 107 0,00 x 100 18,17 1,07286 0,00
48 2,0 4,16 2,48 5,13 x 107 0,00 x 100 16,68 1,06638 0,00
60 2,5 3,92 2,96 6,44 x 107 0,00 x 100 15,53 1,06142 0,05
72 3,0 4,03 2,67 5,81 x 107 6,25 x 105 14,21 1,05561 1,71
84 3,5 3,93 3,60 7,25 x 107 0,00 x 100 13,34 1,05207 2,50
96 4,0 4,00 3,35 5,50 x 107 0,00 x 100 12,12 1,04691 2,75
108 4,5 3,93 3,86 4,38 x 107 9,38 x 105 11,86 1,04584 3,12
120 5,0 4,00 4,29 5,94 x 107 6,25 x 105 11,34 1,04364 3,61
132 5,5 3,94 3,78 4,34 x 107 1,88 x 106 10,80 1,04143 4,16
144 6,0 4,00 3,09 3,63 x 107 0,00 x 100 10,32 1,03942 4,58
156 6,5 3,97 3,16 3,78 x 107 2,81 x 106 9,93 1,03783 4,98
168 7,0 4,00 3,15 2,88 x 107 0,00 x 100 9,58 1,03639 5,25
180 7,5 4,00 3,83 4,69 x 107 0,00 x 100 9,23 1,03496 5,57
192 8,0 3,99 3,32 3,44 x 107 2,81 x 106 8,97 1,03386 5,83
204 8,5 4,01 4,12 3,91 x 107 9,50 x 106 8,71 1,03279 6,01
216 9,0 4,03 4,48 6,69 x 107 1,88 x 106 8,36 1,03135 6,26
228 9,5 4,05 4,65 4,49 x 107 1,25 x 107 8,14 1,03046 6,48
240 10,0 4,09 4,53 5,33 x 107 5,88 x 106 7,86 1,02933 6,64
252 10,5 4,07 4,57 3,71 x 107 9,88 x 106 7,64 1,02841 6,87
264 11,0 4,11 5,51 4,24 x 107 1,89 x 107 7,44 1,02762 6,97
276 11,5 4,07 4,31 3,75 x 107 2,13 x 107 7,19 1,02660 7,18
288 12,0 4,06 4,12 3,89 x 107 2,53 x 107 7,07 1,02611 7,24
300 12,5 4,08 4,40 3,41 x 107 2,00 x 107 6,91 1,02545 7,39
324 13,5 4,08 4,10 3,21 x 107 1,70 x 107 6,65 1,02447 7,51
348 14,5 4,05 4,00 3,01 x 107 1,10 x 107 6,55 1,02407 7,59
400 16,7 4,00 3,70 2,81 x 107 1,20 x 107 6,50 1,02387 7,61
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 17,5 °P de concentração inicial do mosto e 16 °C de temperatura
(ensaio 8, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,54 1,15 1,31 x 107 6,25 x 104 17,11 1,06820 0,00
12 0,5 4,39 1,75 3,34 x 107 0,00 x 100 16,40 1,06520 0,00
24 1,0 4,38 2,42 6,16 x 107 0,00 x 100 14,43 1,05672 0,05
36 1,5 4,08 4,18 8,81 x 107 0,00 x 100 11,88 1,04594 1,75
48 2,0 4,10 5,25 6,63 x 107 0,00 x 100 10,06 1,03834 3,43
60 2,5 3,86 3,79 5,28 x 107 0,00 x 100 8,69 1,03272 4,50
72 3,0 3,90 3,68 4,79 x 107 1,13 x 106 7,54 1,02804 5,28
84 3,5 3,77 3,38 3,38 x 107 1,38 x 106 6,95 1,02563 5,71
96 4,0 3,86 2,54 3,96 x 107 1,88 x 106 6,39 1,02336 6,09
108 4,5 3,79 3,04 2,68 x 107 1,25 x 106 5,82 1,02107 6,30
120 5,0 3,87 2,79 3,31 x 107 1,13 x 106 5,54 1,01993 6,41
132 5,5 3,85 2,30 2,84 x 107 1,13 x 106 5,22 1,01868 6,50
144 6,0 3,88 1,79 2,26 x 107 1,13 x 106 5,08 1,01815 6,60
156 6,5 3,88 1,50 2,00 x 107 1,13 x 106 4,85 1,01726 6,66
168 7,0 3,85 1,20 2,16 x 107 1,13 x 106 4,78 1,01698 6,72
180 7,5 3,84 1,00 1,83 x 107 3,13 x 106 4,70 1,01666 6,74
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 17,5 °P de concentração inicial do mosto e 12,5 °C de temperatura
(ensaio 9, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,40 1,85 1,82 x 107 1,00 x 105 17,80 1,07130 0,00
12 0,5 4,38 1,80 2,78 x 107 0,00 x 100 17,65 1,07060 0,00
24 1,0 4,40 4,00 5,38 x 107 5,00 x 105 16,85 1,06714 0,00
36 1,5 4,37 4,10 3,65 x 107 0,00 x 100 15,60 1,06170 0,00
48 2,0 4,35 5,00 4,30 x 107 5,00 x 105 14,30 1,05620 0,70
60 2,5 4,35 7,20 8,30 x 107 0,00 x 100 11,95 1,04624 1,90
72 3,0 4,33 6,00 9,45 x 107 5,00 x 105 10,00 1,03814 3,20
84 3,5 4,30 5,44 5,25 x 107 0,00 x 100 8,75 1,03330 4,40
96 4,0 4,29 5,00 3,98 x 107 0,00 x 100 7,90 1,02954 5,00
108 4,5 4,27 4,50 3,28 x 107 1,00 x 106 7,35 1,02733 5,45
120 5,0 4,25 4,30 3,08 x 107 6,00 x 105 6,80 1,02508 5,83
132 5,5 4,24 4,00 2,78 x 107 7,00 x 105 6,40 1,02344 6,00
144 6,0 4,22 3,95 2,68 x 107 5,70 x 106 6,00 1,02186 6,20
156 6,5 4,22 3,90 2,76 x 107 1,10 x 106 5,65 1,02044 6,40
168 7,0 4,21 3,85 2,78 x 107 4,43 x 106 5,50 1,01985 6,48
180 7,5 4,17 3,80 2,15 x 106 8,80 x 105 5,40 1,01945 6,55
192 8,0 4,13 3,68 2,40 x 106 9,10 x 105 5,32 1,01899 6,61
204 8,5 4,10 3,65 2,35 x 106 7,20 x 105 5,29 1,01900 6,64
216 9,0 4,12 3,70 2,15 x 106 7,00 x 105 5,27 1,01893 6,74
Valores médios analíticos obtidos durante etapa de fermentação em processo cervejeiro
realizado na condição de 17,5 °P de concentração inicial do mosto e 12,5 °C de temperatura
(ensaio 10, Tabela 5.3).
Tempo (horas)
Tempo (dias)
pH Xs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 4,38 1,40 2,12 x 107 0,00 x 100 17,65 1,07060 0,00
12 0,5 4,37 2,20 4,18 x 107 0,00 x 100 17,00 1,06779 0,00
24 1,0 4,39 3,70 5,01 x 107 0,00 x 100 16,40 1,06522 0,00
36 1,5 4,35 4,80 6,05 x 107 0,00 x 100 15,40 1,06090 0,00
48 2,0 4,30 6,00 5,90 x 107 5,00 x 105 14,00 1,05490 0,30
60 2,5 4,30 6,80 8,00 x 107 0,00 x 100 11,70 1,04520 2,00
72 3,0 4,28 6,60 9,00 x 107 5,80 x 105 9,80 1,03730 3,50
84 3,5 4,28 6,40 7,25 x 107 0,00 x 100 8,60 1,03240 4,60
96 4,0 4,25 4,80 6,98 x 107 0,00 x 100 7,80 1,02913 5,15
108 4,5 4,20 4,30 4,48 x 107 1,00 x 106 7,10 1,02628 5,50
120 5,0 4,20 4,00 5,88 x 107 6,00 x 105 6,50 1,02383 5,80
132 5,5 4,20 3,70 3,08 x 107 7,99 x 105 6,25 1,02286 6,00
144 6,0 4,15 3,00 3,28 x 107 6,70 x 106 6,00 1,02186 6,15
156 6,5 4,15 3,40 2,96 x 107 3,10 x 106 5,64 1,02025 6,30
168 7,0 4,10 3,20 2,01 x 107 5,43 x 106 5,50 1,01985 6,45
180 7,5 4,08 3,30 3,15 x 106 9,80 x 105 5,37 1,01933 6,60
192 8,0 3,95 3,20 3,40 x 106 1,01 x 106 5,15 1,01845 6,71
204 8,5 3,99 3,34 1,04 x 107 9,20 x 105 5,08 1,01817 6,77
214 8,9 3,94 3,20 9,95 x 106 1,00 x 106 5,00 1,01788 6,83
Anexo 9.
Concentração do mosto (Conc.), concentração de etanol (Et.) e concentração de células em suspensão (Xs; Xs viáveis e Xs não-viáveis) nas
condições de temperatura e pressão estabelecidas durante o processo cervejeiro realizado nas condições otimizadas obtidas conforme
planejamento experimental: concentração inicial de 14 °P e temperatura de fermentação constante e igual a 13,5 °C.
Tempo (horas)
Tempo (dias)
Pressão (kgf/cm2)
Temperatura (°C)
pHXs
(g/L) Xs Viáveis (cel/mL)
Xs Não-Viáveis (cel/mL)
Conc. (°P)
Densidade (g/mL)
Et. (% v/v)
0 0,0 0,00 13,5 4,51 0,75 1,38 x 107 1,13 x 105 14,14 1,05544 0,00
16 0,7 0,30 13,5 4,38 1,40 4,08 x 107 0,00 x 100 13,24 1,05166 0,00
24 1,0 0,30 13,5 4,31 1,96 6,47 x 107 0,00 x 100 12,44 1,04826 0,45
40 1,7 0,30 13,5 4,18 2,68 8,69 x 107 0,00 x 100 10,07 1,03840 2,02
49 2,0 0,30 13,5 4,15 2,84 8,75 x 107 0,00 x 100 8,86 1,03341 2,84
65 2,7 0,30 13,5 4,02 3,33 8,69 x 107 6,25 x 105 7,02 1,02593 4,07
74 3,1 0,30 13,5 3,99 3,44 6,38 x 107 0,00 x 100 6,23 1,02273 4,70
89 3,7 0,30 13,5 3,93 2,67 4,50 x 107 9,38 x 105 5,16 1,01844 5,34
98 4,1 0,30 13,5 3,92 1,85 3,56 x 107 6,25 x 105 4,73 1,01672 5,58
113 4,7 0,30 13,5 3,87 2,76 4,21 x 107 2,75 x 106 4,24 1,01479 5,87
122 5,1 1,00 13,5 3,98 1,02 1,91 x 107 3,63 x 106 4,08 1,01416 6,00
137 5,7 2,00 1,5 4,00 0,57 8,63 x 106 1,25 x 106 3,80 1,01302 6,20
161 6,7 2,00 1,5 3,92 0,49 6,94 x 106 2,19 x 106 3,70 1,01259 6,25
288 12,0 2,00 1,5 3,90 0,22 4,21 x 106 1,20 x 106 3,68 1,00970 6,27
336 14,0 2,00 1,5 3,89 0,10 3,21 x 106 8,50 x 105 3,65 1,00980 6,30
480 20,0 2,00 1,5 3,89 0,07 6,50 x 105 1,00 x 105 3,65 1,00980 6,33
Anexo 10.
Valores de FAmostra fornecidos por ANOVA para cada atributo e cada provador, considerando FTabelado = 1,66 em significância de 25%.
Atributos Provadores
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Cor 23,18 21,32 46,72 28,72 14,84 1,37 237,14 47,56 19,87 61,02 31,49 358,10 74,87 95,23
Turbidez 95,91 116,35 38,00 29,71 445,46 37,02 289,50 56,49 556,60 86,04 82,06 478,26 95,02 94,46
Espuma 3,30 61,91 9,20 3,17 0,20 0,71 8,13 1,69 117,14 7,70 0,80 67,86 1,16 3,41
Aroma de Álcool 0,66 2,98 1,15 0,57 0,37 0,94 3,69 3,39 3,55 0,63 0,72 15,57 0,96 0,20
Aroma de Amêndoa 1,86 0,56 2,81 3,02 5,21 2,17 2,33 36,82 2,58 1,14 2,38 17,66 2,70 3,23
Aroma de Malte 1,24 5,42 8,04 0,42 0,91 2,96 22,89 0,59 0,36 2,19 2,94 11,96 2,99 6,56
Aroma de Levedura 7,49 12,33 7,12 0,75 0,63 3,13 1,85 2,08 0,36 36,77 2,45 0,22 0,47 2,22
Aroma de Mosto 2,97 4,33 29,06 1,41 4,05 13,95 16,50 19,81 4,31 0,95 3,78 6,57 8,40 0,09
Aroma de Lúpulo 3,40 0,73 6,54 0,25 18,43 3,48 2,67 1,54 3,05 1,71 15,23 1,11 0,39 3,60
Sabor de Álcool 2,42 29,51 1,53 0,95 0,30 1,23 3,54 0,03 2,88 0,13 1,63 23,98 2,25 1,39
Sabor de Amêndoa 0,99 1,31 0,44 0,32 1,46 1,29 3,61 13,16 0,94 2,31 5,07 29,38 2,32 2,13
Sabor de Malte 17,88 2,51 1,90 1,75 2,44 7,56 15,29 3,24 1,51 1,64 1,15 1,61 68,66 0,75
Sabor Doce 0,81 1,95 0,78 0,06 0,74 1,39 9,82 6,03 8,49 5,81 1,89 0,07 10,13 4,27
Sabor Ácido 0,63 0,17 2,99 2,02 2,44 0,23 0,61 0,19 4,99 0,67 1,00 0,96 3,52 0,04
Sabor Amargo 3,23 5,07 3,98 1,80 0,94 14,12 0,79 0,23 0,77 1,68 9,55 2,99 11,59 0,78
Sabor Oxidado 3,74 6,73 6,70 2,02 3,68 1,72 0,56 0,45 5,01 0,08 0,72 0,45 1,38 0,12
Sabor Residual 0,09 20,81 1,16 1,12 0,40 1,24 3,85 0,14 1,27 10,03 1,54 0,71 0,16 0,52
Carbonatação 3,08 4,38 0,33 1,83 0,94 2,96 0,65 0,37 12,33 0,79 4,61 4,88 6,38 0,58
Encorpado 18,69 26,41 13,63 9,79 56,78 3,76 57,19 17,10 141,73 147,08 137,49 21,78 9,45 55,91
Anexo 11.
Valores de FRepetição fornecidos por ANOVA para cada atributo e cada provador, considerando FTabelado = 3,84 em significância de 5%.
Atributos Provadores
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Cor 2,44 2,56 2,40 3,11 4,19 1,82 1,24 0,62 2,05 1,20 1,43 0,36 0,71 0,64
Turbidez 1,55 0,83 2,42 2,24 0,79 4,28 0,70 1,17 2,06 0,77 0,67 2,22 1,70 2,81
Espuma 0,11 6,64 1,49 1,32 0,04 0,77 1,76 1,68 1,88 0,82 0,97 1,28 0,29 1,51
Aroma de Álcool 1,18 0,51 1,56 3,78 0,79 6,81 0,85 3,02 0,56 0,48 0,11 0,72 1,39 3,78
Aroma de Amêndoa 2,31 4,59 2,66 1,39 0,44 1,20 0,51 2,19 0,16 0,60 0,63 0,76 0,90 0,41
Aroma de Malte 1,94 6,03 3,40 1,12 0,18 0,81 2,71 0,89 1,55 0,57 1,80 1,43 0,75 3,46
Aroma de Levedura 1,03 9,10 1,29 0,11 0,71 5,42 0,62 1,29 0,89 2,74 0,56 4,06 0,42 0,50
Aroma de Mosto 1,12 5,87 2,87 3,47 0,23 1,29 0,72 0,24 0,04 2,36 0,05 0,35 0,75 0,73
Aroma de Lúpulo 1,67 6,61 2,24 1,42 1,49 1,81 0,41 0,28 0,38 0,87 0,96 3,92 0,83 0,18
Sabor de Álcool 2,38 2,94 2,49 0,43 0,52 0,83 1,16 0,47 0,30 1,51 1,87 1,08 1,36 2,12
Sabor de Amêndoa 0,94 6,12 0,13 1,42 1,26 0,16 0,92 2,41 0,30 0,60 0,94 0,13 1,28 3,53
Sabor de Malte 1,21 0,98 3,67 0,15 1,95 8,93 1,08 1,04 1,80 0,38 0,66 0,76 1,06 2,97
Sabor Doce 0,88 1,07 1,72 0,43 0,78 0,99 0,68 2,35 2,01 3,17 0,66 1,34 0,40 1,15
Sabor Ácido 3,20 1,53 0,62 2,19 0,65 0,63 0,32 0,54 1,28 2,31 0,53 0,60 1,69 0,92
Sabor Amargo 1,96 1,42 2,10 1,37 0,31 0,63 0,48 0,26 0,29 0,82 2,26 0,77 1,36 2,49
Sabor Oxidado 3,21 1,66 2,61 0,53 0,63 1,39 1,80 0,20 2,18 3,31 1,08 0,57 3,17 1,08
Sabor Residual 2,27 2,78 1,54 0,76 0,86 0,36 1,18 1,94 1,47 1,66 1,39 2,31 0,18 1,47
Carbonatação 0,58 2,49 1,91 1,00 0,26 0,30 0,06 0,62 0,03 1,39 0,37 0,77 0,74 2,06
Encorpado 0,86 2,35 0,52 0,54 8,27 6,04 0,47 1,54 1,36 0,59 2,27 0,54 0,22 0,48
Anexo 12.
Valores médios apresentados pela equipe sensorial e por cada provador treinado referentes aos atributos avaliados conforme treinamento
sensorial nas amostras utilizadas: MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1.
Atributos Provadores
MT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Cor 6,16 7,20 5,63 5,44 4,90 6,22 6,25 6,33 5,78 5,97 7,38 6,41 6,84 5,56 6,29
2,90 3,43 4,65 2,49 1,60 4,97 5,37 1,30 1,11 3,17 2,46 2,29 3,77 1,86 2,11
3,02 3,53 4,75 2,22 1,96 4,63 5,34 2,20 1,80 3,40 3,32 2,37 3,14 1,52 2,09
Turbidez 6,06 7,31 4,75 4,55 4,03 6,35 7,86 6,36 5,77 6,82 7,08 6,92 4,44 5,72 6,82
1,64 2,27 0,77 2,01 1,14 0,11 4,39 0,95 1,76 1,56 2,14 1,47 1,18 1,01 2,14
1,63 2,36 0,23 1,66 1,41 0,28 3,90 1,79 2,13 1,47 2,39 1,58 0,85 0,78 2,00
Espuma 6,38 6,08 6,40 6,77 7,29 2,46 8,34 6,40 6,18 7,67 7,49 6,65 4,51 4,96 8,18
3,81 1,87 3,30 2,71 6,27 2,11 7,41 3,21 3,84 2,97 3,74 5,61 1,65 3,07 5,60
4,83 4,38 3,60 4,23 7,37 2,41 7,73 5,42 5,31 2,92 5,63 5,98 1,51 3,71 7,35
Aroma de Álcool 3,03 3,73 4,19 3,94 1,74 5,49 0,93 5,88 2,25 1,63 3,21 3,49 3,37 0,90 1,67
2,84 3,78 3,33 3,99 1,88 5,65 0,70 4,42 2,79 2,10 3,31 3,24 2,08 0,79 1,68
2,83 2,70 3,68 5,07 1,56 5,28 0,73 5,77 1,31 2,44 2,43 4,39 2,24 0,55 1,45
Aroma de Amêndoa 2,82 1,97 1,21 3,12 1,23 4,63 1,76 2,69 4,60 3,44 0,64 3,09 5,58 2,77 2,72
2,32 3,28 1,05 2,39 2,94 6,52 1,06 1,07 1,55 2,63 1,63 1,73 4,23 1,06 1,29
2,51 2,16 1,37 3,09 1,05 6,74 1,70 3,62 1,62 3,04 0,96 1,95 3,85 2,42 1,52
Aroma de Malte 3,03 3,86 2,66 4,53 2,18 2,56 6,08 2,38 1,81 1,17 2,58 1,65 5,64 2,85 2,54
2,39 3,07 1,38 3,55 2,40 3,26 4,27 0,82 1,40 1,28 2,56 1,30 4,57 1,40 2,17
2,86 4,48 1,73 3,20 2,59 2,85 5,74 1,43 2,30 1,24 4,00 1,17 3,78 1,67 3,92
Valores médios apresentados pela equipe sensorial e por cada provador treinado referentes aos atributos avaliados conforme treinamento
sensorial nas amostras utilizadas: MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1. (continuação)
Atributos Provadores
MT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Aroma de Levedura 3,20 5,28 3,22 5,77 3,56 2,65 5,49 1,82 1,81 1,55 3,96 2,77 3,25 1,20 2,47
2,07 1,43 1,48 3,61 2,27 1,87 5,20 1,75 1,08 1,49 1,13 1,71 2,94 1,53 1,45
2,89 4,15 1,99 3,56 3,33 1,81 6,36 2,72 2,65 1,66 1,38 3,33 3,45 1,48 2,65
Aroma de Mosto 4,24 6,25 2,75 5,57 3,85 3,78 6,71 4,50 4,16 1,43 1,56 7,01 5,78 3,70 2,33
2,06 3,14 1,33 3,45 2,94 0,23 2,74 1,28 0,81 1,72 1,40 4,16 1,54 1,63 2,51
2,51 4,45 2,08 3,36 3,63 1,37 2,40 1,81 1,78 1,91 0,98 3,80 3,15 2,19 2,18
Aroma de Lúpulo 2,52 3,38 1,45 5,24 3,25 0,89 5,11 2,14 1,64 1,86 1,92 0,70 4,50 0,71 2,45
1,98 1,69 1,28 3,64 2,86 0,18 3,39 1,41 1,88 1,43 2,11 0,86 4,96 0,90 1,10
2,51 3,80 1,26 3,58 3,16 0,26 5,48 2,79 2,93 1,89 2,59 1,41 4,09 0,64 1,25
Sabor de Álcool 3,62 3,50 5,95 4,06 2,34 6,00 1,68 5,90 2,73 1,61 4,87 5,04 4,38 0,88 1,71
3,63 4,63 3,99 4,74 3,41 6,19 1,55 4,47 2,57 2,19 5,05 4,84 2,16 2,33 2,76
3,63 3,02 4,66 4,91 3,91 6,28 1,14 5,77 2,71 2,21 4,73 4,49 2,62 2,14 2,27
Sabor de Amêndoa 3,02 1,78 1,15 2,79 1,16 4,75 3,08 3,81 4,80 3,08 0,54 3,16 6,85 3,75 1,53
2,24 2,35 1,50 2,36 1,29 4,54 2,26 1,33 2,40 2,79 1,59 1,96 4,75 1,28 0,97
2,49 3,49 1,07 2,91 0,94 5,34 1,74 3,87 2,00 2,76 0,77 1,96 4,60 2,11 1,32
Sabor de Malte 2,92 3,56 2,23 1,99 2,75 3,92 6,03 3,08 1,28 1,12 2,11 2,33 4,39 4,26 1,88
1,87 1,18 1,22 1,39 1,55 3,40 4,85 0,79 0,89 1,21 1,96 1,01 4,19 1,15 1,45
2,17 2,47 1,56 2,19 1,98 2,77 5,16 1,32 1,96 1,21 2,80 1,08 3,43 0,71 1,75
Sabor Doce 2,22 1,54 2,91 2,05 2,21 1,38 2,96 1,61 2,32 2,46 2,28 3,10 2,08 1,63 2,48
1,65 2,27 1,98 1,78 2,50 1,00 2,11 0,56 1,00 1,74 2,48 2,13 2,13 0,53 0,85
1,50 1,37 2,30 2,09 2,23 1,47 2,62 0,50 0,58 1,52 0,86 1,55 2,13 0,75 0,97
Valores médios apresentados pela equipe sensorial e por cada provador treinado referentes aos atributos avaliados conforme treinamento
sensorial nas amostras utilizadas: MercBr.5, MercBr.6 e Debiq.1. (continuação)
Atributos Provadores
MT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Sabor Ácido 2,20 2,31 2,51 2,43 1,45 2,01 2,79 0,62 1,47 1,32 1,53 0,92 6,95 2,08 2,35
2,16 2,00 2,28 3,17 2,12 3,20 2,48 0,55 1,60 1,73 1,56 0,77 5,82 0,73 2,18
2,13 1,79 2,54 2,95 2,64 1,85 2,58 0,73 1,28 1,68 1,91 0,71 5,45 1,38 2,36
Sabor Amargo 1,97 2,29 1,71 3,30 1,13 0,75 0,77 1,40 1,69 1,60 3,10 0,99 5,67 0,75 2,40
2,81 3,12 2,37 2,37 2,89 1,59 4,05 2,37 1,10 1,74 2,57 3,12 6,83 2,01 3,20
2,87 3,13 3,13 2,66 3,00 1,80 2,24 2,11 1,41 1,85 3,35 3,23 6,35 2,66 3,22
Sabor Oxidado 1,76 0,84 1,13 3,64 0,42 0,29 1,20 0,28 1,61 0,58 4,41 0,79 5,70 0,41 3,29
1,95 1,57 1,63 2,82 1,57 0,70 0,84 0,31 1,19 0,89 4,23 1,11 6,35 0,52 3,54
1,97 2,17 2,18 2,46 1,21 0,69 1,27 0,34 1,06 0,84 4,08 1,09 5,94 0,37 3,83
Sabor Residual 3,53 1,04 5,74 5,67 4,43 0,45 2,93 3,36 2,02 2,87 4,86 4,71 4,89 3,90 2,48
3,16 0,99 3,72 5,19 3,57 0,37 3,43 2,01 2,29 3,42 4,41 3,73 4,11 4,34 2,60
3,19 0,95 4,02 4,66 4,77 0,28 4,06 2,84 2,12 3,29 2,34 4,64 4,83 3,90 1,95
Carbonatação 2,96 5,15 2,23 2,58 4,77 0,95 3,67 3,60 3,05 2,10 1,88 1,92 3,56 4,72 1,22
2,97 4,08 2,73 2,46 3,16 0,72 5,84 3,62 2,41 3,97 2,02 2,35 4,18 2,05 1,91
3,09 2,89 2,72 3,08 2,22 0,59 4,53 2,83 2,97 3,95 2,66 4,41 6,28 2,28 1,84
Encorpado 5,43 6,14 5,94 5,15 6,31 2,98 5,65 6,42 5,12 5,78 4,48 5,98 4,57 5,55 5,90
2,34 3,14 3,84 1,83 3,66 0,81 4,09 1,17 2,71 2,24 1,45 1,84 2,32 2,23 1,41
2,50 3,28 3,49 2,12 3,79 0,88 4,83 2,11 2,12 2,20 1,12 1,80 2,64 3,27 1,36
Anexo 13.
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Merc.1 Merc.2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador no atributo COR
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador no atributo TURBIDEZ
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador no atributo ESPUMA
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE ÁLCOOL
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE AMÊNDOA
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE MALTE
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE LEVEDURA
01234
56789
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE MOSTO
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em AROMA DE LÚPULO
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR DE ÁLCOOL
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR DE AMÊNDOA
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR DE MALTE
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR DOCE
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR ÁCIDO
01234
56789
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR AMARGO
0
12
3
45
6
78
9
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR OXIDADO
01234
56789
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Mé
dia
do
s V
alo
res
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em SABOR RESIDUAL
0123456789
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Méd
ia d
os V
alor
es
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador em CARBONATAÇÃO
0
2
4
6
8
Debiq Mercado 1 Mercado 2
Méd
ia d
os V
alor
es
prov. 1 prov. 3
prov. 4 prov. 7
prov. 8 prov. 9
prov.10 prov.11
prov.13 prov.14
Valores médios obtidos por cada provador no atributo ENCORPADO
- AO BEBER CERVEJA, APRECIE COM MODERAÇÃO -