Fatores Críticos para Rendimento de Lúpulo no Processo Cervejeiro

Tempo, temperatura, pH, fermentação e outros fatores impactam diretamente
no rendimento de lúpulo no processo de produção da cerveja

Alexander Robert Schwarz

Quem já não se frustrou com o resultado da lupulagem na produção de uma cerveja? Mesmo executando todos os cálculos corretamente, existem casos em que os resultados são divergentes. Apresentaremos na sequência informações importantes que devem ser consideradas na lupulagem.

Os rendimentos são influenciados por diferentes fatores em diferentes etapas do processo produtivo da cerveja. Infelizmente de 100% de lúpulo que dosamos na brassagem conseguimos reter no final do processo, no máximo, 30% dos compostos originais.

Fatores que influenciam os rendimentos durante a brassagem:

1. Tempo e temperatura durante fervura.
2. pH.
3. Tipo de processamento do lúpulo.
4. Frescor do lúpulo.
5. Carga de lúpulo.
6. Concentração do extrato original.
7. Fermentação e maturação no rendimento de amargor.
8. Recomendações gerais para lupulagem na fervura.

1. Tempo e temperatura durante fervura

Abaixo de 80°C não ocorre isomerização considerável de α-ácido. Quanto menor o tempo de fervura, menor a isomerização (sob temperatura constante). Quanto maior a temperatura, melhor a isomerização (sob tempo de fervura constante).

Com uma temperatura de fervura de 100°C, a máxima isomerização ocorrerá em 4 horas de fervura, no caso de fervura sob pressão (120°C) isto já ocorre aos 20 minutos. Fervura sob pressão é muito interessante para ganho de tempo, menor reação de Maillard (incremento de cor) e melhor isomerização.

Isomerização no Whirlpool

Na prática a isomerização não acontece somente na fervura, mas sim durante toda a fase quente (acima da 80°C). Hoje, na prática, este tempo fica entre 50 a 90 minutos. Somados neste tempo vão: tempo de fervura + tempo de Whirlpool + ½ tempo de resfriamento. Logicamente, isto está muito relacionado ao nível de isolamento do Whirlpool (perda de calor).

2. Influência do pH

O pH define a solubilidade dos Iso-a- ácidos (mais especificamente os α-ácidos).

Os α-ácidos isomerizam consideravelmente menor em pH mais alto. É recomendada a acidificação do mosto no fim da fervura para maiores rendimentos de amargor. O ajuste do pH no início da fervura em ranges entre 5,1 a 5,3 ajudam a melhoria da qualidade de extração dos compostos de amargor do lúpulo.

Água cervejeira com alcalinidade residual baixa resulta consequentemente em mostos com pH baixo (dificuldades de isomerização).

O uso de adjuntos interfere na redução da capacidade tampão do mosto o que leva a uma queda maior do pH e, portanto, uma redução das taxas de isomerização.

3. Influência do tipo de processamento do lúpulo

A solubilização e isomerização dos compostos de amargor dos lúpulos processados em forma de pellets tanto o Tipo 90 e Tipo 45 não apresentam grandes diferenças.

Extratos de lúpulo, em contrapartida, geram menores perdas pois possuem menor carga de sólidos que causam absorção dos compostos de amargor do lúpulo.

Lúpulos em flor resultam, normalmente, de 10% a 15% menos rendimento comparado com pellets. Um dos motivos é que os grânulos de lupulina ainda estão intactos pois não foram rompidos durante a peletização, dificultando sua solubilização.

Conforme o tipo de processamento do lúpulo, a quantidade e tipo de compostos na cerveja variam significativamente, ambas as cervejas com aproximadamente 20 IBU.

4. Influência do frescor do lúpulo

Sob influência do oxigênio o lúpulo oxida mais rapidamente (HopfStorage Index > 0,5) gerando rendimentos de compostos de amargor mais altos. Isto quer dizer que se analisarmos unicamente o IBU na cerveja pronta teremos valores mais altos em cervejas produzidas com lúpulos velhos, porém se analisarmos a concentração de iso-α-ácidos perceberemos valores mais baixos. A qualidade do amargor da cerveja que foi produzida por um lúpulo velho cai perceptivelmente.

5. Influência da carga de lúpulo

A dosagem normal de lúpulo, neste caso entre 40 mg/L a 60 mg/L de α-ácidos não interfere no rendimento de amargor. Apenas após dosagens acima destes valores é que se torna perceptível quedas nos rendimentos. Conforme pesquisas realizadas por Narziss, ocorre uma redução de 18% no rendimento de amargor quando as doses de mg de a-ácidos por litro são duplicados (80 mg/L a 120 mg/L). Este efeito se torna ainda mais evidente em fervuras longas.

6. Concentração do extrato original

Brassagens com extrato original alto (ex. produção High Gravity) resultam em rendimentos de amargor mais baixos. Um dos motivos é a maior carga de proteína que coagula em maior quantidade, resultando maior formação de Trub e consequentemente, maior arraste (perdas) de amargor. Outro fator está relacionado ao pH, mostos mais concentrados têm pH mais baixos, o que resulta numa solubilização menor dos compostos de amargor.

7. Influências da fermentação e maturação no rendimento de amargor

Os fatores principais que afetam o rendimento de amargor na fermentação são:

• Temperatura e pH da fermentação

Temperaturas de fermentação mais altas agilizam a fermentação, resultam em quedas de pH mais abruptas e pH do produto final mais baixo. A sedimentação mais intensa de leveduras bem como complexos proteína/polifenóis causam um arraste maior de componentes de amargor. O espumamento intenso durante a fermentação provoca arraste de resinas amargas para a parede interna superior do tanque. Este arraste causa perdas de amargor.

• Dosagem da levedura

Quanto maior a dosagem de levedura mais intensa a fermentação e maior a queda do pH. A levedura absorve compostos de amargor, quanto maior seu número maior a absorção.

• Impactos dos Rendimentos de Amargor durante a Filtração

É fato que cada processo de filtração retira compostos de amargor do produto. As perdas em membranas de celulose são maiores que em terra de diatomáceas. Uso de estabilizantes como PVPP e Sílica Gel aumentam ainda mais estas perdas. As maiores perdas na filtração são dos compostos aromáticos.

• Impactos dos rendimentos durante e após o envase

A incorporação do oxigênio agiliza a oxidação de vários compostos da cerveja, entre eles os compostos de amargor.

A pasteurização de cervejas com Dry Hopping, diferente do que se pensava, não altera significativamente a concentração de iso α-ácidos. O que ocorre é uma oxidação dos α-ácidos causando uma redução do IBU também (F. Peifer, Poster EBC 2019).

No envelhecimento de cervejas no que se refere à perda de amargor, estudos mostram que em 12 meses uma cerveja com 33 mg/L de iso α-ácidos envelhecida a 4°C perde 1mg/L, em 20°C houve perdas de 5mg/L e em 30°C houve perdas de 7 mg/L de iso α-ácidos.

8. Recomendações Gerais para Lupulagem na Fervura

A dosagem de lúpulos de aroma no final da fervura abaixo de 20 g/hL resultam em pouco efeito aromático na cerveja.

Para atingir um aroma de lúpulo perceptível na cerveja, é necessária a incorporação de pelo menos 0,2 ml/hL a 0,5 ml/hL de Óleos Totais de lúpulo na última dosagem. A dosagem deve ser realizada no fim de fervura ou Whirlpool.

Para incorporação de polifenóis do lúpulo positivo para o corpo da cerveja deve-se realizar esta dosagem no meio da fervura em concentrações de aproximadamente 60 mg/l de polifenóis. As perdas de polifenóis na fervura são de 50% (dosar o dobro).

Para ultrapassar o limiar de percepção do Linalool no final da fervura, que é de aproximadamente 20µg/l, é necessário calcular uma perda de 50%, ou seja, deve-se calcular uma dosagem no final da fervura de aproximadamente 40µg/l de Linalool.

Espero que essas informações sejam de ajuda para cervejeiras e cervejeiros, apaixonados por cerveja como eu e a turma aqui da Agrária Malte.

Alexander Robert Schwarz
Mestre Cervejeiro Cooperativa Agrária Agroindustrial
Material Compilado da Apresentação da HVG no Workshop Agrária 2019

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