Qual é a química atrás da produção de cerveja?

A produção de cerveja está, em várias etapas, condicionadas pelo conteúdo líquido e sólido da proteína, influenciando desta forma o seu teor total. O mesmo está relacionado com muitas das suas principais caraterísticas, sobretudo o sabor, bem como a capacidade de criação e retenção de espuma.

A capacidade de medir as concentrações de proteína nos cereais, bem como no mosto, agentes clarificantes, filtragem e na própria cerveja, melhora a qualidade e aumenta o lucro na produção da mesma. Assim sendo, os métodos para determinar o índice de proteína necessitam de ser precisos para a vasta gama de amostras existentes.

O índice de proteína dos alimentos e produtos agrícolas é frequentemente determinado através do cálculo total de azoto existente numa amostra, conforme descrito em muitas normas internacionais incluíndo a Sociedade Americana da Indústria Cervejeira de Malte e Afins (ASBC), Associação de Químicos Agrícolas Oficiais (AOAC) e a Convenção Europeia de Cervejaria (EBC).

O método de Combustão de Dumas oferece uma opção fiável e independente da matriz para determinar o azoto total numa ampla variedade de amostras. Este método económico envolve a combustão da amostra a alta temperatura, permitindo desta forma a separação e deteção dos gases resultantes sem a necessidade de recorrer a elementos tóxicos ou corrosivos.

Normalmente, as medições podem ser finalizadas rapidamente com pouca ou nenhuma preparação de amostra. Este método facilita, em todas as fases do processo de fermentação, a monitorização e visualização dos resultados das proteínas, permitindo eventuais correções necessárias de forma a manter as propriedades pretendidas da cerveja (sabor, textura, …).

Instrumentação

Com mais de 50 anos em analisadores de Proteína, a Elementar GmbH lançou o analisador rapid MAX N exceed, que combina a mais elevada produtividade e facilidade de utilização com a fiabilidade na determinação de azoto, mesmo em baixas concentrações e amostras difíceis.

O amostrador automático vertical utiliza um cadinho em aço inoxidável que pode conter até 5 mL de líquido ou 5 g de sólido. O mesmo é constituido por um software intuitivo e um amostrador automático flexível, as amostras urgentes podem ser adicionadas facilmente a qualquer posição do carrossel e executadas imediatamente sem necessidade de reorganização. O cadinho é introduzido no forno de combustão recorrendo a uma pinça de fixação com um design eficiente que inclui uma válvula de oxigénio. Ao dosear o oxigénio diretamente no topo da amostra de forma a obter a combustão total, o mesmo já não é necessário em tanta quantidade. Este é o principal fator para a incomparável redução de custo por amostra.

Muitas normas internacionais descrevem a precisão com que as medições da proteína devem ser realizadas no âmbito da produção de cerveja. “Nitrogen in Beer, Wort, and Brewing Grains, Protein (Total) by Calculation, Combustion Method”, AOAC 997.09-2008, também inclui resultados de amostras de malte e outros elementos da sua produção. A precisão declarada para a cerveja é inferior a 0,75% RSD ou 0,002% N (20 mg/L) SD e os dados da amostra para o malte têm um RSD de 2,2%.“Crude Protein in Grains and Oilseeds, Generic Combustion Method”, AOAC 992.23, requer um RDS inferior a 2% para dez análises consecutivas. O EBC tem padrões independentes para a cevada (3.3), malte (4.3), mosto (8.9) e cerveja (9.9).

Cada método tem uma versão de Kjeldahl e Dumas. Por exemplo, “Total Nitrogen in Beer: Dumas Combustion Method”, EBC 9.9.2, especifica a precisão de 2% de RSD. Por fim, “Food products — Determination of the total nitrogen content by combustion according to the Dumasprinciple and calculation of the crude protein content — Part 2: Cereals, pulses and milled cereal products”, DIN EN ISO 16634-2, exige que a maior diferença entre a análise de duas amostra tem de ser menor que 0,1% N. Estes são alguns dos exemplos de várias normas internacionais para determinar o índice de proteína em alimentos e bebidas mediante o método de Dumas.

Medições

Para demonstrar a aplicação do rapid MAX N exceed na medição dos componentes da cerveja e na própria cerveja serão apresentados quatro conjuntos de dados diferentes. Começando com a origem do cereal, a farinha de quatro cereais diferentes que representa a diversidade do blend, foram analisadas em dez repetições, com 500 mg por simulação.

A diferença média entre duas análises sucessivas (diff. N) e o desvio padrão relativo (RSD) foi calculado de forma a comparar as normas internacionais AOAC 992.23 (RSD <2%) e o ISO 16634-2 (dif. N <0,1%), sendo os resultados resumidos na Tabela 1 abaixo. Em seguida, as análises dos três tipos de malte foram realizadas e comparadas com dados amostrais da AOAC 997.09-2008. Todas as amostras foram medidas cinco vezes, com 500 mg cada.

Os seus resultados foram resumidos na Tabela 2 abaixo.

Finalmente, seis amostras diferentes de mosto e cerveja respetivamente, foram analisadas no rapid MAX N exceed. De forma a evitar a criação de espuma e remover o CO2, a cerveja foi filtrada duas vezes antes da sua análise. As amostras foram medidas nos cadinhos de aço inoxidável de referência.  Todas as amostras utilizaram 2,5 ml em cada análise. As amostras de mosto foram analisadas quatro vezes e as de cerveja ​​dez vezes, respetivamente. A média da quantidade de azoto e desvio-padrão absoluto resultante (SD) são apresentados abaixo e comparados com o máximo do desvio padrão aceite de acordo com as normas internacionais EBC 8.9.2 e 9.9.2.

  • Tabela 1: Resultado para 4 tipos diferentes de farinha.
  • Tabela 2: Resultado para 3 tipos diferentes de malte.
  • Tabela 3: Resultado para 2 tipos diferentes de “wort” e 6 tipos diferentes de cerveja.
  • Tabela 4: Resultado para 6 tipos diferentes de cerveja.

Resumo

Na produção de cerveja a variedade de conteúdo líquido e sólido e ainda o teor de proteína desempenham um papel fundamental na qualidade e propriedades finais da mesma. Todas a suas etapas e processos são abrangidos em muitas normas internacionais. O rapid MAX N exceed da Elementar mostrou ser capaz de analisar os vários componentes da produção de cerveja, significativamente melhor do que o especificado pelas normas aplicáveis.

Começando com as matérias-primas através do malte e mosto até ao produto final, as medições realizadas pelo rápid MAX N exceed são regularmente, pelo menos duas vezes mais precisas do que o exigido.  A tecnologia de tratamento de amostras de cadinho utilizada no rapid MAX N exceed faz com que a ligação entre as amostras líquidas e sólidas seja simples, não exigindo produtos químicos adicionais ou consumíveis.

Os cadinhos verticais e esguios permitem mais facilmente o controlo dos líquidos ou pós leves sem preocupação com a perda de amostra. A possibilidade de maiores pesos amostrais significa que as amostras não homogéneas podem ser analisadas com pouco ou nenhum tratamento prévio. A inovação tecnológica EAS REGAINER e EAS REDUTOR contribui para a otimização da utilização do equipamento e a redução do custo por amostra.

Com um amostrador automático vertical, o rapid MAX N exceed pode ser executado sem supervisão, mesmo durante a noite, aumentando a produtividade e o desempenho do laboratório. O sistema de combustão de três fornos garante a combustão completa, realizando medições consistente em todo o tipo de amostras, sem a necessidade de calibrações específicas das mesmas.O rapid MAX N exceed é um equipamento robusto, preciso e intuivo para todas as análises de proteínas na produção e indústria da cerveja.

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Fonte: Elementar

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