O mosto filtrado que chega no cozinhador de mosto, traz com ele tem vários componentes indesejáveis a cerveja, que são os compostos sulfurosos, como aromas de milho cozido e vegetais cozidos. Neste mosto também tem uma quantidade de proteínas elevada que pode causar turvação na cerveja, e ainda não está definido o amargor do produto. Para fazer o correto tratamento eliminando tudo o que é indesejável e também adicionando o amargor, entra então o processo de fervura do mosto, que é composto por várias etapas.
O equipamento Cozinhador de Mosto e seus objetivos:
Geralmente o tanque Cozinhador de Mosto tem formato cilíndrico vertical, construído em aço INOX, apoiado sobre pés de aço-carbono ou inox. É dotado de um cozinhador interno ou externo a vapor seco, a pressão de entrada de vapor não deve exceder 3 BAR.
O objetivo da fervura é evaporar a água excedente, esterilizar e estabilizar o mosto, isomerizar o lúpulo, garantir a inativação completa das enzimas, realizar a coagulação das proteínas e desenvolvimento do sabor, aroma e concentração do mosto. A intensidade da fervura, com boa convecção, permite evaporar a água necessária e promover todas as reações necessárias para uma boa fervura.
Cozinhador com Trocador Interno: O tipo mais comum de cozinhador de mosto é equipado internamente com um trocador de feixe tubular. Nele, o mosto circula de baixo para cima nos tubos, e assim emerge e, em seguida, é distribuído radialmente por um difusor na parte superior, o que facilita sua volatilização.
Cozinhador com Trocador Externo: Os cozinhadores de mosto externos foram criados o objetivo de obter um aumento da capacidade de troca térmica na fervura sem as restrições de dimensionamento dos trocadores de calor internos. Os sistemas modernos dessa tecnologia utilizam um trocador de feixe tubular vertical, com uma tubulação de entrada de mosto na parte inferior e com o retorno realizado pela parte superior.
Neles, uma bomba de circulação de baixo cisalhamento promove a circulação forçada do mosto pelo trocador, principalmente no estágio de aquecimento até a fervura. As áreas de troca são bem maiores que no trocador interno (até cinco vezes), permitindo o uso de pressões mais baixas de vapor, de até 0,7 kgf/cm2, o que é bastante positivo principalmente em relação às proteínas formadoras de espuma na cerveja.
Principais Etapas:
Recebimento do mosto filtrado
Análise de extrato inicial (caldeira cheia)
Dosagem de Cloreto de Cálcio e Ácido
Aquecimento até fervura
Fervura do Mosto
Adição e circulação do lúpulo
Adição de corantes para ajuste de cor
Controle da taxa de evaporação (% de água perdida na fervura)
Análise de pH final
Análise de extrato final (apronte)
Análise de cor final (apronte)
Análise de coagulação proteica
Transferência mosto pronto para Decantador
Dentre as várias etapas da fervura, algumas podem ser destacadas:
Concentração: através da ebulição se obtém a concentração do mosto desejada, os valores de referência de extrato de mosto pronto variam de 12,5 a 18,5 ºP. O extrato final pode ser maior ou menor dependendo da carga de matéria prima, volume de água adicionado na extração do mosto secundário e taxa de evaporação durante a fervura.
Dosagem de aditivos: à medida que o cozinhador de mosto vai enchendo e sendo aquecido, é dosado cloreto de cálcio e ácido fosfórico, necessário para atingir valor de pH próximo ao ideal para a coagulação.
Início da fervura: a temperatura é controlada para que atinja 98 °C, momento em que inicia a fervura, essa temperatura de início de fervura pode ser diferente dependendo da altitude, a nível do mar é próxima a 100 ºC. Então é adicionado em até no máximo 20 minutos após o início de fervura o lúpulo amargor.
Final da fervura: lúpulo aromático é dosado normalmente 20 minutos antes do final da fervura, pois ele é muito volátil, então para não haver grande perda de aroma ele deve ter um pequeno tempo de fervura.
Tempo de fervura: O tempo de fervura pode variar de acordo com o tipo de cerveja que está sendo produzida, em geral o tempo de fervura fica entre 50 e 70 minutos.
Taxa de evaporação: É a porcentagem evaporada em relação ao volume inicial. Os valores são variáveis para tipo de produto, podendo ser de 3% a 10%.
Análise de apronte: análise realizada no fim da fervura para verificar pH, extrato e cor.
Alguns dos processos de maior importância durante a fervura do mosto estão detalhados a seguir:
Coagulação proteica: Essa é uma etapa muito importante durante a fervura do mosto, pois ela assegura que todas as proteínas serão coaguladas e removidas posteriormente junto com o Trub, garantindo assim a estabilidade proteica na cerveja pronta, ou seja, evitando aumento de turbidez da cerveja. Algumas etapas da coagulação:
Desidratação: Os coloides, pelo aquecimento, perdem sua água de hidratação, perdendo a sua solubilidade. Contudo, permanecem em suspensão devido à sua carga elétrica específica.
Coagulação da proteína desidratada: O "Ponto Iso-elétrico", que situa num valor de pH 5,2, é atingido com a dosagem de ácido. Neste pH as cargas positivas e negativas das proteínas são neutralizadas causando a formação dos coágulos e posterior precipitação do Trub.
Exemplos Coagulação proteica OK
Transferir Compostos Amargos para o Mosto: O sabor amargo do lúpulo na cerveja acontece em função dos iso-alfa-ácidos presentes nele.
A reação que possibilita transferir o amargor do lúpulo para o mosto, ocorre durante a fervura do mosto, é a isomerização dos alfa-ácidos para os iso-alfa-ácidos, que são formados durante a fervura do mosto. O nível de amargor do mosto e cerveja é dado em unidades de amargor (B.U. ou UA).
Transformação dos Alfa Ácidos em Isso Alfa Ácidos
Alguns fatores que influenciam na isomerização dos alfa ácidos:
Quanto maior a duração da fervura maior é a conversão dos alfa-ácidos em iso-alfa-ácidos.
Quanto maior for o repouso no Whirlpool (Decantador) maior é a conversão dos alfa-ácidos em iso-alfa-ácidos.
Quanto maior o valor de pH do mosto maior é a conversão dos alfa-ácidos em iso-alfa-ácidos.
Pequenas dosagens de lúpulo são mais bem aproveitadas durante a fervura do mosto do que as maiores.
Obs.: Alguns lúpulos industrializados já vêm pré isomerizados do fabricante, neste caso a isomerização durante a fervura ocorre mais rapidamente.
Formação de Substâncias Redutoras: A formação de melanoidinas resulta de uma combinação de açucares e aminoácidos. Estas substâncias contribuem de duas formas na fervura:
Como corantes: O aumento da cor durante a fervura depende da formação das melanoidinas. As causas do escurecimento do mosto durante a fervura, são: Formação de melanoidinas, concentração do mosto, oxidação de polifenóis e caramelização de açúcares.
Como redutores: Os redutores possuem a propriedade de reduzir o oxigênio tornando-o inofensivo e melhorando o paladar do mosto.
A propriedade redutora de um mosto é medida pelo teste do ITT (Indicator Time Test), onde é adicionado um indicador (substância corante) e medido o tempo de descoramento de 80 % desta solução corante.
Eliminação de Componentes Indesejáveis: Os compostos sulfurosos voláteis devem ser eliminados, pois podem ter influências negativas sobre o aroma e paladar das cervejas. O representante mais conhecido destas combinações chama-se sulfeto de dimetila (DMS) que tem sua formação no próprio processo de Malteação. O DMS tem odor característico de milho, vegetais cozidos. Este composto com sabor e aroma de milho cozido é um defeito para a cerveja, e precisa ser eliminado durante a fervura do mosto.
Para assegurar a qualidade da cerveja em elaboração, é importante que estas substâncias sejam expelidas durante a fervura do mosto. A correta drenagem do condensado gerado na chaminé do cozinhador de mosto é superimportante para a eliminação desses compostos, inspeções constantes devem ser realizadas assegurando a drenagem correta.