Produção de Cerveja Artesanal

Produção de Cerveja Artesanal
Uma cervejaria artesanal
Marcio Galli e Gedini
Produção de Cerveja Artesanal
Uma cervejaria artesanal
Marcio Galli e Gedini
Esse livro está à venda em http://leanpub.com/brewzil
Essa versão foi publicada em 2015-09-02
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©2014 - 2015 Marcio Galli e Gedini
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Conteúdo
Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
Fermentação . . . . . . . . . . . . . . . .
Fases . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Atenção ao Diacetil . . . . . . . . . . .
Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . .
Espaço vazio em tanques fermentadores
Referências . . . . . . . . . . . . . . .
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Controle da fermentação . . . . .
Observações . . . . . . . . . . .
Seja tolerante com vazamentos .
Entenda o final da fermentação
Referências . . . . . . . . . . .
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Fermentadores maturadores
Preparo de um tanque . . .
Depois da limpeza . . . . .
Retirando cerveja . . . . .
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Introdução
Esta é uma apostila em desenvolvimento — foi criada para o curso “Turma Pale Ale” e ela possui
várias seções que poderão mudar na medida de sua evolução. Ela possui parâmetros que vão ajudar
com a produção de uma cerveja artesanal e parâmetros que são resultados do trabalho elaborado por
Marcio, desde 2013. A apostila nasceu graças a colaboração de muitos que ofereceram suporte e que
conseguiram se tornar colaboradores diretos. É um resultado de muito trabalho de organização dos
recursos disponíveis em literaturas na Web e também com consulta direta com cervejeiro(a)s mais
experientes.
A intenção da apostila é que seja uma base inicial para aventureiros cervejeiro(a)s e empreendedores.
Que este material possa oferecer um direcionamento e também ser uma forma interativa — uma
discussão positiva e caminho para melhorias. Não existe um direcionamento como negócios ou
lazer/hobby. O que existe aqui é um entendimento inicial com relação à dinâmica dos processos
desde a questão da cerveja em si, ou seja, o lado mais artesanal, mas também estendendo um pouco
aos processos que são relacionados, de alguma forma, com os processos na indústria. Este, no entanto,
fica confinado ao escopo do aventureiro, ou hobista — e amador.
1
Fermentação
A levedura é responsável pela fermentação, que ocorre na fase de respiração anaeróbica, na qual
processa a produção de álcool e CO2. Existem dois tipos principais de leveduras utilizadas na
produção de cerveja: Lagers e Ales. As Lagers geram cores leves, com sabores e aromas limpos.
Elas fermentam entre 10 e 13C. Já as Ales fermentam em temperaturas mais altas e geram sabores
mais complexos e frutados — tem em geral temperaturas de fermentação que variam entre 18 e 23.9C.
É comum dizer alta fermentação ou baixa fermentação com referência à posição em que fermentação
ocorre no líquido: leveduras que fermentam mais em cima e outras que fermentam mais em baixo.
Mas essas definições são agora complementadas com outras na medida em que novas leveduras são
descobertas, assim, a divisão alta versus baixa deixa de ser tão exata.
Em geral, as Lagers são chamadas de baixa fermentação e as Ales, de alta fermentação. Porém,
existem leveduras Lagers que flutuam no meio ou mesmo perto do topo e outras Ales que flutuam
do meio para o fundo. Na questão de temperaturas também existem modernizações que mudam
o cenário; pois existem leveduras tipo Ale que fermentam razoavelmente bem em temperaturas
menores que 12.8C.
Fases
• Lag — fazer inicial, do tempo “zero” até 15 horas depois o pitching
• Crescimento exponencial — leveduras se replicam, de 4 horas a 4 dias e começa entre a Lag e
a próxima.
• Fase estacionária — 3-10 dias.
A fase inicial é onde a levedura começa a se preparar para a fermentação. Ela utiliza o oxigênio,
minerais e aminoácidos (nitrogênio).
Atenção ao Diacetil
O Diacetil, com o cheiro tipo manteiga butterscotch¹, é um subproduto da produção de álcool, por
fermento, em um processo de fermentação. O uso primário ocorre para dar gosto de manteiga em
chocolate, óleos de cozinha, balas, biscoitos — e também proporcionar o delicioso aroma e sabor de
manteiga em pipoca de micro-ondas. Os excessos de concentrações de Diacetil² podem gerar offflavors na sua cerveja. Este é um subproduto gerado durante a fermentação e a concentração deve
ser controlada. A concentração de Diacetil irá crescer, durante a fermentação, e depois irá diminuir
— assim, é importante reconhecer a curva, que é mais ou menos como o desenho abaixo:
¹http://en.wikipedia.org/wiki/Butterscotch
²http://en.wikipedia.org/wiki/Diacetyl
2
3
Fermentação
o
o
o
e
e
e
+
+
+
________________________________________
Sendo um gráfico rudimentar, merece algumas explicações. Primeiro, em “+” as concentrações de
Diacetil têm o crescimento mais rápido (no tempo). Este crescimento inicia-se na fase pitching
e depois é um pouco mais lento (“o”) mas ainda rápido, durante o crescimento exponencial. As
concentrações começam a cair na fase estacionária onde ocorre uma desaceleração do crescimento
do fermento (no gráfico está indicado como “e”).
Fermentação secundária, para redução do diacetil
É comum fazer um aumento da temperatura de fermentação próximo do final da fermentação, ou
seja 10-15% do final. Com o aumento da atividade “na reta final” existe uma colaboração para a
redução. Este momento é chamado de Descanso Diacetil Yeast Starters and Diacetyl Rests³ e é mais
útil no caso da produção de Lagers.
Como evitar
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Descanso diacetil.
Utilizar fermento saudável.
Permitir que o fermento tenha um crescimento inicial antes de fazer o pitching.
Não oxigenar o mosto depois que foi feito o pitching.
Manter a esterilização dos equipamentos utilizados.
Referências
• Capítulo “Understanding and Avoiding Off Flavors”, de Brew Chem 101; Lee W. Janson.
• Yeast Starters and Diacetyl Rests⁴.
Conclusão
Conclui-se que você deve verificar as temperaturas onde a levedura irá fermentar melhor. As
características gerais são as mesmas, mas existem casos e novidades que podem fugir à regra geral.
Consulte sempre a especificação da levedura que você está utilizando, ou seja, o pacote do fabricante,
além de receitas já elaboradas por outros cervejeiros para entender os padrões.
³http://www.howtobrew.com/section1/chapter10-4.html
⁴http://www.howtobrew.com/section1/chapter10-4.html
Fermentação
4
Espaço vazio em tanques fermentadores
Eu tenho uma dúvida — tenho um tanque fermentador de 100L, e gostaria de saber se eu posso, por
exemplo, colocar somente 50L ou 20L de cerveja, para fermentar, neste tanque. E quais são os riscos
ou benefícios ou se não importa a quantidade.
Resposta — alguns fabricantes de produtos, como os produtos de tanques de aço inoxidável, dizem
que é importante preencher o headspace (espaço superior, que tem ar) com CO2, e não oxigênio, e
assim, com o objetivo de evitar oxidação — veja FAQ do Fermentator da Blichmann Engineering⁵.
Eles também complementam que um dos possíveis (outro) problemas (se o espaço estiver com CO2
e não com O) é que você terá menor peso para empurrar o fermento no fundo cônico, no final da
fermentação.
Referências
• Starters⁶
• Como reidratar as leveduras⁷
• Chris White White Labs Attenuation⁸
⁵http://www.blichmannengineering.com/products/fermenator%E2%84%A2
⁶http://www.howtobrew.com/section1/chapter6-5.html
⁷http://pompeiahidromeis.com/2013/05/02/como-reidratar-as-leveduras/
⁸http://www.whitelabs.com/beer/homebrew/beginners-attenuation-and-flocculation-definitions
Controle da fermentação
Freezer tradicional com relê e termostato digital
Uma opção é a utilização do freezer tradicional que, normalmente, já possui um termostato. Mas é
importante observar que o freezer normal tende para uma temperatura muito baixa — vamos dizer,
-15C. Isso é uma boa notícia porque eles são capazes de manter uma temperatura mais alta, e nós
queremos uma temperatura (nos usos de fermentação e maturação estamos pensando entre 0 e 24C);
assim, pode-se colocar um relê que tem controle por um sensor de temperatura. Este é um relê digital
que de fato deverá ser instalado de forma que esteja interrompendo a tomada do freezer. Daí basta
colocar o sensor de temperatura dentro do freezer.
Um dos problemas desta solução é que, em geral, o sensor irá passar pela porta, ou seja, um pequeno
vazamento e assim um maior consumo de energia. Um dos produtos que gosto de usar é o TIC da
Full Gauge Controls⁹.
Geladeira expositor com controlador digital
Existem produtos prontos que já tem um controlador destes, como o da Full Gauge Controls. Um
deles é um expositor Porto Frio, llinha 2400. E também uma opção é alterar um produto do mercado,
trocando o termostato para um controlador digital. Observar que o caso de troca é interessante
quando você tem um produto tipo refrigerador, ou seja, um produto que já tem um termostato e
assim este poderia apresentar conflito com o termostato digital que você quer instalar. Quando digo
conflito, é simplesmente um conflito na questão que os dois termostatos estariam em ação ao mesmo
tempo — pois de fato, um termostato não sabe da existência do outro.
Fermentador/maturador cônico com refrigeração
O padrão, da indústria, é o uso de tanques próprios que são feitos de inox no padrão alimentício, ou
seja, o tipo SS304. Este inox é resistente e recomendado para usos da indústria — é ainda robusto para
suportar o nível de limpeza, que é demandado (como limpeza com químicos ácidos ou alcalinos).
O projeto abaixo mostra um tanque pequeno de 100L, mas que segue os padrões da indústria. No
entanto, o sistema de refrigeração (recirculação de água fria) foi elaborado como um projeto.
[imagem do tanque]
⁹http://www.fullgauge.com.br/PDF/TIC-17RGTi.pdf
5
Controle da fermentação
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Limpeza do tanque
Se o seu tanque é do tipo fermentador/maturador, e possui spray ball ou seja, do tipo CIP (clean
in place), você deverá fazer a limpeza por meio de bomba sanitária e seguir à risca os processos de
limpeza alcalina e ácida, que são intercalados com enxágues e, ainda ao final, fazer a sanitização.
Veja maiores detalhes sobre estes processos de limpeza na seção [Cozinha industrial 100L].
Observações
O diferencial de temperatura
Nos termostados com controle digital existe uma opção (avançada) que possibilita calibrar o “delta”
da temperatura. O delta é uma faixa que o controlador espera (subindo a temperatura) até ligar de
novo o compressor. Por exemplo, se você configurou o seu controlador para desligar com 12C, ele
pode provavelmente esperar chegar até 15-16C para ligar de novo. Assim, pode ser necessário que
você faça uma configuração extra para deixar este delta menor, ou seja, o freezer ficaria ligando e
desligando em intervalos de tempo menores.
Seja tolerante com vazamentos
Tenho um tanque de fermentação, de plástico, que tem um vazamento que eu pude detectar
simplesmente porque o airlock estava parado. A princípio, eu achei que a fermentação já havia
ocorrido. Mas depois, ao apertar o tanque, eu notei que havia um vazamento.
O problema é que eu notei que em cima já tinha formado um pouco de krausen — até, por isso, achei
que já havia fermentado. Daí vem a pergunta: o fato do airlock não estar funcional, assim como o
vazamento, é um problema para a fermentação? eu perco alguma coisa com isso ou a cerveja vai
sair diferente? quais são os riscos?
Entenda o final da fermentação
Número de dias é só uma referência. Não devemos usar dias como sendo o parâmetro. E também a
atividade no airlock poderá mostrar a geraçõo de CO2, mas caso o airlock parar, você deve levar em
consideração a possibilidade de vazamentos.
O parâmetro ideal é a atenuação. Mas também você deverá ficar atento pois existem casos onde a
fermentação pode continuar por dias — estes casos podem ocorrer devido a vários fatores como:
• quantidade de fermento colocada foi incorreta;
• contaminação;
• temperatura de fermentação;
Controle da fermentação
7
• dentre outros, como o próprio tipo de fermento.
Ainda vale lembrar que existem fermentos que têm maior tolerência ao álcool e/ou que podem
continuar fermentando por períodos longos. É o caso com o fermento brettanomyces das cervejas
belgas — algumas podem ficar fermentando até 1-2 anos.
É esperado que ocorra uma razoável atenuação dentro do período de fermentação, que depende
de fatores como fermento, OG do mosto e ainda do pitching correto — além da temperatura de
fermentação indicada. Vale lembrar ainda que as condições de sanitização são críticas.
Referências
• Brew Chem 101, The Basics of Homebrewing Chemistry, Janson, Lee.
• Alta e Baixa fermentação¹⁰
¹⁰http://www.brewzil.com.br/q/jliuc
Fermentadores maturadores
Esta seção traz informações em relação a um tanque fermentador de 100 litros, que é baseado no
modelo do tanque industrial, ou seja, ele é um fermentador/maturador que possui válvula para alívio
da pressão interna e também válvula para evitar implosão.
Preparo de um tanque
Eu participei da “compra” de um equipamento e tive a oportunidade de observar como foi feita uma
passivação. O técnico explicou que poderia fazer somente uma limpeza da ácido nítrico e que estaria
tudo bem. Eu ví o processo e achei que ficou tudo bem - também. No entando, após mais profundos
estudos, eu encontrei uma Referência How To Passivate Stainless Steel Parts¹¹ que me fez pensar de
novo. Vamos lá:
Porque é necessário tirar “a gracha” antes da limpeza ácida
Segundo tal referência, a passivação é a limpeza da superfície do equipamento de aço “inoxidável”.
Vamos dizer, neste momento “entre aspas”, porque nossa meta é que justamente este aço possa
estar em sua melhor condição, que exige uma camada protetora na superfície do aço — às vezes,
referido como filme de proteção de óxido. O óxido, em questão, é o óxido de cromo, que se forma
naturalmente no meio ambiente, em certas superfícias, como o caso do aço inox.
Para que essa camada ocorra e funcione realmente como um filme de proteção, nós queremos
eliminar resíduos, como por exemplo, os resíduos de usinagem como o ferro, que a sua presença
pode ser um foco para corrosão. Assim, o objetivo final é uma superfície limpa de ferro, com a
chamada camada passiva, que se formará naturalmente.
O ferro pode ser eliminado com uma limpeza ácida, como por exemplo, com a utilização de ácido
nítrico, em quantidades recomendadas por empresas que vendem os químicos para passivação. Mas
antes deste tipo de limpeza, é necessário que toda a graxa seja removida — isso pode ser feito
com uma limpeza básica, como por exemplo, com o uso de soda cáustica, também nas proporções
indicadas por empresas que vendem o produto, ou por outros químicos básicos para passivação.
O artigo acima também informa que, às vezes, o operador acha que pode simplesmente utilizar o
ácido, assumindo que aconteceria uma limpeza e posterior passivação. Mas no entanto, o ácido pode
reagir com a graxa e formar bolhas, que podem atrapalhar o processo. Em Decapagem e Passivação
de Aços Inoxidáveis¹², da Acesita, pode-se também ler sobre as necessidades da limpeza orgânica
(óleos / graxa).
¹¹http://www.mmsonline.com/articles/how-to-passivate-stainless-steel-parts
¹²http://www.nucleoinox.com.br/upfiles/arquivos/downloads/ACESITA%20CADERNO%208%20FEVEREIRO.pdf
8
Fermentadores maturadores
9
Maiores informações
Este artigo deve ser utilizado somente como referência para aprendizado. Um outro bom artigo é
Tech Tips - Passivation on Stainless Steal¹³
Depois da limpeza
Após a sanitização, o seu tanque está pronto para o uso. Caso seu tanque tenha uma válvula para
carbonatação, você pode colocar um pouco de CO2 no interior para evitar a presença de oxigênio
e/ou contaminação do ar. Aliás, este processo aplica-se, igualmente, em relação à sanitização de
barril — chamado banho de CO2.
Retirando cerveja
Neste tanque existem três saídas — uma em baixo, que é utilizada tanto para saída como para entrada
de cerveja; uma torneira para coleta de amostras e uma saída lateral que está conectada no visor
lateral (uma mangueira atóxica).
O primeiro passo (para retirar a cerveja) é garantir que as saídas estejam limpas e sanitizadas. Eu
fiz uma sanitização com álcool 70, utilizando o borrifador. Depois, passei uma máquina de vapor
(com água mineral potável de garrafa) para tirar resíduos do álcool. Lembre-se de que sempre que
utilizar álcool ou algum sanitizante, você deve respeitar o tempo necessário de ação. As figuras
abaixo mostram as 3 saídas durante o processo de sanitização com o vapor.
¹³http://wine.appstate.edu/sites/wine.appstate.edu/files/Diversey_PassivationofStainlessSteel.pdf
10
Fermentadores maturadores
Saída lateral, no caso, conectada com o visor de nível
11
Fermentadores maturadores
Saída do fermento
12
Fermentadores maturadores
Torneira para coletar amostras
No meu caso, a torneira de amostra se encontra na posição 30 litros, ou seja, eu posso tirar até 70
litros de cerveja por ela. Depois disso eu tenho que tirar pela saída lateral.