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Seja bem-vindo ao maior texto do mundo e também o consagrado pelo Guiness Book como tendo o maior número de conjunções adversativas por parágrafo.
O nosso tempo é escasso, dedicamos ele quase que integralmente à pesquisa científica e à construção da nossa cervejaria, por esse motivo os posts aqui são escassos, mas nos esforçamos pra caramba para escrever esse texto de maneira a te ajudar a construir um certo conhecimento científico acerca da levedura, de sua bioquímica e do processo fermentativo. O texto está recheado de links e de citações de artigos, então use e abuse deles.
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Índice
0 - Introdução
1 - Teoria: Entendendo a respiração e fermentação
2 - Oxigenação efeito Crabtree
3 - O processo fermentativo: aberto e fechado
4 - Formação do Kräusen
5 - A levedura e a temperatura
6 - A levedura e o perfil químico da água/mosto
7 - Lag e Sluggish na fermentação
8 - Stuck na fermentação
9 - Off-flavors e contaminação na fermentação
10 - Taxa de inoculação e fermentação saudável
11 - Perfil de temperatura para uma fermentação sem erro
12 - Nutrientes: suplementação para fermentação
13 - Starter; o que é, pra que serve e como fazer o melhor do mundo
14 - Armazenando leveduras
15 - Reaproveitando a lama
16 - O que realmente pode afetar sua cerveja.
0 - Introdução
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| Saccharomyces cerevisiae vista em microscópio com aproximação de 1000x. Fonte: https://exploringtheinvisible.com/2015/02/20/bakers-yeast-saccharomyces-cerevisiae/ |
Levedura é aquele bichinho mágico que faz seu mosto virar cerveja. Mas como ela faz isso é um processo muito complicado, tão complicado que do ponto de vista científico ainda não compreendemos em sua totalidade. Porém esse processo pode ser entendido de maneira geral focando naquilo que o cervejeiro precisa saber.
Primeiro de tudo, existem muitos micro-organismos que fazem diversos tipos de fermentação, portanto precisamos restringir nosso foco. Aqui falaremos sobre a fermentação do açúcar pela Saccharomyces cerevisiae, mais precisamente fermentação do tipo Ale.
No decorrer do texto, discutiremos sobre os mais diversos aspectos da levedura e da fermentação, então todo conhecimento prévio é bem-vindo, porém não requerido.
É necessário definir alguns pontos básicos:
A - Neste texto, entenderemos fermentação como o processo de consumo de açúcar e produção de CO2 e etanol.
B - Maturação é qualquer processo de reserva da cerveja após a fermentação.
C - Por "crescimento da levedura" estamos considerando tanto em aumento do tamanho quanto em reprodução.
D - pH alto é alcalino e pH baixo é ácido.
E - Você pode encontrar pelo texto as palavras "glicose" e "glucose", elas designam o mesmo monossacarídeo, entretanto alguns dicionários dizem que "glicose" é o termo correto em língua portuguesa.
F - Toda vez que falarmos em células, estamos nos referindo a células de levedura, pois a Saccharomyces é unicelular.
G - Difusão: passagem de solutos (açúcar, por exemplo) de um meio com alta concentração para um com baixa concentração.
H - Osmose: é a passagem de água de um meio menos concentrado para outro mais concentrado, através de uma membrana semipermeável.
1 – Teoria: Entendendo a respiração e fermentação
A levedura pode ser entendida como uma máquina especializada em transformar determinados tipos de açúcares em outros produtos. A primeira atividade dessa máquina que temos que entender é a respiração e sua importância.
Lá no ensino médio nós vimos em biologia uma coisinha chamada ATP, que é a sigla para Adenosina Trifosfato, sendo ela nada mais que a ligação da união de uma adenina com um carboidrato monossacarídeo pentose (adenosina) e 3 moléculas de fosfato, como na imagem abaixo.
Lá no ensino médio nós vimos em biologia uma coisinha chamada ATP, que é a sigla para Adenosina Trifosfato, sendo ela nada mais que a ligação da união de uma adenina com um carboidrato monossacarídeo pentose (adenosina) e 3 moléculas de fosfato, como na imagem abaixo.
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| fonte: http://www.aqa.org.uk |
A ligação entre os 3 fosfatos e a adenosina possui alta energia, então quando quebramos essas ligações há liberação de energia. Para que isso ocorra, precisamos colocar a ATP na presença de água. A hidrólise da ATP faz com que a última molécula do 3-fosfato seja arrancada e ligada a uma molécula de OH, com isso nossa ATP se transforma em Adenosina Difosfato. A reação fica da seguinte forma:
Ad-P-P-P + H2O →Ad-P-P + P-HO + H⁺ + Energia.
A imagem abaixo sintetiza essa reação, assim ela não fica tão abstrata para você:
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| Quebra da ATP em ADP. Fonte: https://www.chegg.com |
Tá, tá… mas e a respiração celular ?
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| fonte: http://cronodon.com/BioTech/Respiration.html |
O que temos aí acima é uma molécula de Glicose + 6 O2 livres. Podemos ver que a respiração celular quebra a ligação do carbono na glicose e forma gás carbônico, água e energia. Essa energia por sua vez produz calor e ATP. Então a grosso modo a respiração quebra a Glicose e produz ATP, ou seja, ela é o estágio inicial da produção de energia pela célula.
Para entendermos bem como a fermentação surge e se relaciona com a respiração, temos que olhar mais de perto o processo de respiração celular.
Na respiração, as cadeias de carbono da molécula de glicose são quebradas em duas partes por um processo chamado glicólise, e essas duas partes que a molécula de glicose é quebrada se chamam piruvato. Parece simples, mas são cerca de 10 processos que acontecem para a formação do piruvato. O processo de Glicólise é anaeróbico, ou seja, não precisa de O2, porém logo em seguida à quebra da glicose, o piruvato vai perder uma molécula CO2 em um processo chamado descarboxilação, e no lugar desse CO2 entra uma molécula chamada de “Coenzima A”, formando um Acetil Coenzima A (Acetil-CoA), que é transportado para dentro da mitocôndria (organela responsável pela respiração celular). Dentro da mitocôndria, uma enzima chamada de citrato sintase quebra o Acetil-CoA, levando a molécula de CoA embora, sobrando apenas o Acetil, que então se liga a um oxalacetato formando o citrato, que está associado à síntese de ácidos graxos. Por seguinte, o citrato perde uma molécula de H2O, se transformando em aconitato, ganhando posteriormente outra molécula de H2O e se transformando isocitrato.
Mas aí você vai perguntar: Já que o citrato perde água e vira aconitato, se o aconitato ganha água ele não deveria voltar a citrato? Não, não deveria(!) porque os íons OH e O se ligam de maneiras diferentes ao aconitato formando o isocitrato, veja abaixo.
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| comparação entre Citrato e Isocitrato. |
Após a formação do isocitrato, uma enzima chamada de isocitrato desidrogenase catalisa uma reação química que o converte em alfa-cetoglutarato, que possui papel importante no transporte de nitrogênio na célula, além de atuar na síntese de aminoácidos. Nessa etapa, o alfa-cetoglutarato se transforma em Succinil-CoA e praticamente o que a gente viu antes se repete para esse composto; ele é então convertido em succinato pela perda do CoA, porém na formação do succinato é formada também uma molécula de ATP. O succinato perderá dois hidrogênios e se transformar em fumarato (Essa porra caba nunca!), então uma molécula de água é adicionada ao fumarato, que se transforma em malato, logo em seguida o malato perde H2 e se transforma em oxalacetato... e então o ciclo todo recomeça. Um resumo disso tudo é a imagem abaixo:
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| Ciclo de Krebs, fonte: |
Essa desgracera enorme que acabamos de discutir é o ciclo de Krebs e ele é responsável por, pasmem, 2 ATP….
"Que?? Toda essa porra aí pra gerar só 2 ATP no final?"
É, só 2 ATP, pois quem produzirá a maior parte da energia é a “cadeia respiratória”.
Durante o ciclo de Krebs, nos 4 processos que citamos acima, é criado NADH que é um composto orgânico responsável pelo transporte de elétrons a partir do bombeamento de H⁺ entre a membrana interna e externa da mitocôndria, produzindo 2.5 ATP por NADH. Então grande parte da produção de energia da célula vem justamente daí, desse processo chamado de cadeia respiratória que acontece após o ciclo de Krebs.
"Tá mas e aí? Onde entra a fermentação?"
Como podemos ver, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória precisam de O2, então eles são processos aeróbicos. Se você não respirar, não tem ciclo de Krebs, não faz cadeia respiratória e morre… você, mero mortal, morre bem morrido sem O2, porém, determinados organismos podem buscar energia de outra forma, como na fermentação.
A fermentação pode ser, para o intuito desse texto, dividida em 2: Fermentação lática e fermentação alcoólica (existem outras, mas não entraremos no mérito).
Na fermentação lática, a grosso modo, a glicose é quebrada em piruvato + 2NDAH + 2 ATP. O piruvato então oxida o NADH em NAD⁺, ou seja, ele perde um H⁺ apenas. Nesse processo, o piruvato (ou mais precisamente o ácido pirúvico) é reduzido a ácido lático. O NAD⁺ proveniente dessa reação é usado para quebrar glicose em mais piruvato e recomeçar o ciclo. Dessa forma, temos como subproduto uma grande quantidade de ácido lático.
Já na fermentação alcoólica, as coisas mudam um pouco. Como vimos no processo de respiração, o piruvato perdia uma molécula de CO2 por descarboxilação e então se ligava a um CoA para ser transportado para dentro da mitocôndria. Aqui o piruvato perde a molécula de CO2 e fica na forma de acetaldeído até que o NADH cede um íon H+ para o acetaldeído, formando assim uma molécula de etanol e NAD⁺. O NAD⁺ é então usado para quebrar mais glicose em piruvato e começar o ciclo novamente. Um detalhe importante é que enquanto a respiração acontece na mitocôndria a fermentação acontece no citosol.
"Que?? Toda essa porra aí pra gerar só 2 ATP no final?"
É, só 2 ATP, pois quem produzirá a maior parte da energia é a “cadeia respiratória”.
Durante o ciclo de Krebs, nos 4 processos que citamos acima, é criado NADH que é um composto orgânico responsável pelo transporte de elétrons a partir do bombeamento de H⁺ entre a membrana interna e externa da mitocôndria, produzindo 2.5 ATP por NADH. Então grande parte da produção de energia da célula vem justamente daí, desse processo chamado de cadeia respiratória que acontece após o ciclo de Krebs.
"Tá mas e aí? Onde entra a fermentação?"
Como podemos ver, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória precisam de O2, então eles são processos aeróbicos. Se você não respirar, não tem ciclo de Krebs, não faz cadeia respiratória e morre… você, mero mortal, morre bem morrido sem O2, porém, determinados organismos podem buscar energia de outra forma, como na fermentação.
A fermentação pode ser, para o intuito desse texto, dividida em 2: Fermentação lática e fermentação alcoólica (existem outras, mas não entraremos no mérito).
Na fermentação lática, a grosso modo, a glicose é quebrada em piruvato + 2NDAH + 2 ATP. O piruvato então oxida o NADH em NAD⁺, ou seja, ele perde um H⁺ apenas. Nesse processo, o piruvato (ou mais precisamente o ácido pirúvico) é reduzido a ácido lático. O NAD⁺ proveniente dessa reação é usado para quebrar glicose em mais piruvato e recomeçar o ciclo. Dessa forma, temos como subproduto uma grande quantidade de ácido lático.
Já na fermentação alcoólica, as coisas mudam um pouco. Como vimos no processo de respiração, o piruvato perdia uma molécula de CO2 por descarboxilação e então se ligava a um CoA para ser transportado para dentro da mitocôndria. Aqui o piruvato perde a molécula de CO2 e fica na forma de acetaldeído até que o NADH cede um íon H+ para o acetaldeído, formando assim uma molécula de etanol e NAD⁺. O NAD⁺ é então usado para quebrar mais glicose em piruvato e começar o ciclo novamente. Um detalhe importante é que enquanto a respiração acontece na mitocôndria a fermentação acontece no citosol.
Embora isso pareça simples, para entendermos todo processo fermentativo da cerveja ou do vinho, não basta entender apenas como a levedura transforma Glicose em CO2 + Etanol, mas sim entender todo seu metabolismo, pois são criados uma série de subprodutos que afetam diretamente sua cerveja.
Claro que deixar tudo muito bem e corretamente explicado é tarefa para um livro… um livro enorme… aqui nós temos que resumir e discutir as partes fundamentais… então mãos à obra.
Na imagem abaixo tem um resumo do metabolismo da levedura e vamos usar para ilustrar a explicação, tente ir seguindo pela imagem:
Claro que deixar tudo muito bem e corretamente explicado é tarefa para um livro… um livro enorme… aqui nós temos que resumir e discutir as partes fundamentais… então mãos à obra.
Na imagem abaixo tem um resumo do metabolismo da levedura e vamos usar para ilustrar a explicação, tente ir seguindo pela imagem:
Vamos inicialmente olhar para a glicose (Sugar); ela vai do meio externo (mosto) para o interior da célula de levedura através de difusão e então ocorre a glicólise. Durante esse processo, a glicose será transformada em frutose 1,6-bifosfato que, por um processo chamado aldolase, é quebrada em Piruvato e Glicerol. O metabolismo do glicerol é de suma importância para o processo de fermentação, porque ele é o precursor da síntese de determinados lipídios essenciais para a membrana celular durante o período de crescimento da célula, e também protege a levedura do estresse osmótico causado por alta concentração de açúcar (Pronket al. 1996). Em grandes quantidades, o glicerol vaza do interior celular e afeta o sabor e corpo da cerveja. Sua percepção se dá por adicionar um sabor mais adocicado e contribuir para sensações palatáveis, entretanto o glicerol é uma substância oleosa, transparente e inodora.
Por sua vez, o Piruvato segue 4 vias. A primeira delas nós já comentamos, que é a formação de acetaldeído + CO2 e, posteriormente, a formação de etanol. É produzido mais acetaldeído do que é transformado em etanol, então parte dele vaza do interior celular, outra parte vira etanol e uma terceira é oxidada formando ácido acético, que pode vazar do interior celular para a cerveja, dando sabor e aroma de vinagre a depender da concentração. O ácido acético que permanece no interior celular é transformado no nosso velho amigo Acetil-CoA (guarde esse ponto!).
A segunda via do Piruvato nós também conhecemos, ele é descarboxilado e se liga a uma Coenzima A, transformando-se em Acetil-CoA. Temos então duas fontes de Acetil-CoA, uma diretamente do piruvato e outra do ácido acético. O Acetil-CoA irá também realizar 3 caminhos. O primeiro é a produção de monoterpenos, que são óleos aromáticos que vazam do interior celular para o meio, entretanto apenas Saccharomyces mutantes apresentam produção considerável desses compostos. O segundo caminho é a produção de ácidos graxos que são importantes para produção/armazenamento de energia, parede celular e síntese de hormônios, como o ergosterol, que é responsável pelo crescimento celular. Ainda, na síntese dos ácidos graxos, como subproduto surgem “ácidos voláteis” que praticamente não afetam sua cerveja. Antes do Acetil-CoA se transformar em ácido graxo, ele dá origem ao ácido graxo-CoA, que parte se transforma em ácido graxo e a outra parte atuará na formação de ésteres junto aos álcoois superiores.
O terceiro caminho do Acetil-CoA é o mesmo do piruvato que também é transformado em Acetil-CoA, eles vão para interior da mitocôndria e realizam o ciclo de Krebs dando origem aos ácidos succínicos como subproduto que vaza da célula para o mosto, lembrando que o ciclo de Krebs acontece na presença de O2. São os ácidos orgânicos que vazam do interior celular os responsáveis por baixar o pH do mosto já no começo da fermentação.
O quarto caminho do piruvato é a formação de alfa-acetolactato, que parte é oxidada e se transforma em diacetonas vicinais, como o diacetil, a outra parte vai entrar na síntese de cetoácidos junto com os aminoácidos.
Para finalizar, precisamos entender a síntese de aminoácidos. Inicialmente, os aminoácidos do mosto entram no meio celular e, para sintetizar alguns aminoácidos sulfurosos junto ao acetato, a levedura sequestra sulfato e sulfito do mosto, devolvendo sulfeto de hidrogênio (H2S). O H2S é gasoso e possui um forte cheiro de ovo podre, mas ele rapidamente escapa do mosto junto com o CO2. Os aminoácidos que entram no interior celular, em conjunto com proteínas da levedura e os cetoácidos já formados, entram num complicado processo de biossíntese de novos aminoácidos que dão origem a álcoois superiores. Em suma, os aminoácidos do meio externo que entraram na célula se juntam às proteínas, que são quebradas pelos cetoácidos, dando origem a mais aminoácidos e cetoácidos. Parte dos cetoácidos produzidos permanecem na quebra e produção de novos aminoácidos, outra parte é transformada em aldeído e, por conseguinte em álcoois superiores, que intensificam o sabor alcoólico da cerveja. A parte excedente dos cetoácidos, dos aldeídos e dos álcoois superiores vaza para o meio externo. Já a parte dos álcoois superiores que permanece no interior celular reage com o ácido graxo-CoA advindo da síntese de ácidos de graxos que já falamos, formando ésteres que vazam do interior celular para o meio externo, dando os aromas característicos de cada levedura.
Por fim, nos cabe falar dos temidos fenóis. No seu mosto existem alguns compostos, advindos da matéria vegetal (malte e lúpulo), como o ácido ferúlico, que é descarboxilado pela levedura durante a fermentação formando fenóis voláteis, como 4–vinilfenol e 4–vinil guaiacol, que dão aquele sabor e aroma medicinal ou de cravo na sua cerveja, respectivamente. Os mecanismos bioquímicos, o porquê e como a levedura lida com esses compostos ainda estão sendo discutidos (Aron e Shellhammer, 2014). Não entendemos direito porque e como a levedura usa os compostos fenólicos do mosto, mas temos a hipótese de que a degradação deles é parte de um processo de desintoxicação celular e resposta ao estresse provocado pelo meio (Adeboye et al 2015). Como esses compostos são voláteis, alguns deles tendem a ser oxidados durante a fermentação ou maturação (Dubois 1983). A genética da levedura é chave na produção de polifenóis, portanto é possível dividi-las em dois grupos quanto a isso; as que não interagem com compostos fenólicos (POF - ) e as que interagem positivamente com eles gerando off-flavors (POF+), a Brettanomyces é um grande exemplo de levedura POF+.
2 – Oxigenação e efeito Crabtree. (porque oxigenar o mosto).
Como vimos, a fermentação é um processo anaeróbio, ou seja, não utiliza O2, então por que oxigenar o mosto é tão importante?
A resposta é simples. A levedura usará o O2 para síntese de ácido graxos e do hormônio ergosterol, que são essenciais para a membrana celular e para o crescimento. Então garantir uma boa oxigenação levará a um crescimento saudável da levedura durante a fermentação do mosto. Entretanto, o O2 do mosto é consumido em sua quase totalidade algumas horas após a inoculação da levedura e, com o início da morte de células, as células vivas preferem buscar os ácidos graxos nas carcaças dos mortos a sintetizar.
"Na presença de O2, a levedura não daria preferência por fazer respiração e produzir mais ATP do que fermentar, já que a fermentação produz tão pouca energia?"
Esse questionamento é extremamente importante, pois como a levedura é um ser anaeróbio por opção, ela pode realmente escolher parar a fermentação e respirar, tal fenômeno recebe o nome e efeito Pasteur. Porém, o que é observado em meios com alta concentração de açúcar e baixa/moderada concentração de O2, é que a levedura prefere fermentar em vez de respirar (De Deken, 1966). Em 1956, Ephrussi mostrou que adaptação respiratória da Saccharomyces aumenta à medida em que a concentração de glicose também aumenta, ou seja, quanto maior a concentração de açúcar no meio, mais as leveduras se adaptam para consumir o açúcar e não para realizar respiração, mesmo havendo O2 disponível.
Indo à parte prática da discussão: Há sempre uma certa preocupação dos cervejeiros caseiros com a oxigenação do seu mosto, porém em muitos casos a situação nunca é tão crítica. No âmbito homebrew, apenas fazer uma cascata do mosto da panela de fervura para o fermentador e, depois da inoculação do fermento, dar uma boa sacudida no balde já pode ser o suficiente, te dando cerca de 6ppm de O2. Algumas cepas específicas e cervejas de altas OG (>1065) requerem maior oxigenação do mosto, entretanto num visão geral, 10ppm de O2 é o necessário para uma excelente fermentação.
Em cervejas de baixas/médias OG, você raramente notará a diferença de sabor, aroma e corpo entre uma fermentação com 10ppm de O2de uma com 6ppm. Entretanto, em alguns casos, a oxigenação pode ser a diferença entre uma cerveja ótima e uma cerveja incrível. Um método simples e muito usado para melhorar a oxigenação é nada mais que usar uma bomba de aquário conectada a um filtro de ar bacteriológico e uma pedra difusora de inox (veja aqui). Com esse esquema de oxigenação, mantenha a bomba funcionando no mosto por cerca de 30 minutos para atingir a concentração adequada.
Lembre-se sempre de que você está investindo tempo e dinheiro na fabricação da cerveja, tomou muito cuidado com a escolha e compra dos maltes e lúpulos, além de ter se atentado para o perfil da água e etc, então não custa nada você tratar bem a levedura, já que é ela quem vai trabalhar pra transformar o seu mosto em cerveja.
3 - O processo fermentativo: aberto e fechado
Existem por aí vários métodos e técnicas de fermentação, mas podemos dividi-las facilmente em duas categorias: Aberta e Fechada.
A fermentação fechada é a convencional que praticamente todo mundo faz. Ela se resume em resfriar o mosto fervido, transferi-lo para o fermentador e inocular leveduras saudáveis. O fermentador é então fechado restando apenas uma saída com airlock/blowoff para fuga de CO2 e H2S.
Com as leveduras recém chegadas ao ambiente do mosto rico em açúcar, elas começam a absorver os nutrientes do meio. O O2 é usado quase que em sua totalidade no início da fermentação para produzir hormônios, lipídios para garantir a integridade celular e se reproduzir, como o O2 não é reposto (fermentador fechado), depois que ele é consumido o metabolismo precisa ser totalmente anaeróbio. Há ainda um determinado tempo para a levedura "entender" que tipo açúcar ela vai consumir no mosto e começar as preparar as enzimas corretas para tal função. Na ordem de preferência da levedura a maltose não é seu açúcar favorito, mas ela lida perfeitamente bem com ele.
Com tudo preparado, o crescimento da população de levedura começa acelerado e grande parte do açúcar é consumido nessa fase, muitos ácidos orgânicos são criados a partir do metabolismo da levedura, causando redução do pH do mosto e evitando a contaminação por parte de vários tipos de bactérias. A medida que açúcar é consumido, CO2 e etanol são criados além dos demais compostos já comentados. Esse é o processo básico da fermentação em ambiente fechado.
O gráfico acima é um ótimo resumo do que você precisa entender da fermentação baseada numa Ale. Claramente, não é um gráfico preciso e ele varia de fermentação para fermentação, mas é uma aproximação razoável. De maneira lúdica, dividimos o gráfico de várias formas: a curva azul é a atenuação do seu mosto, ou seja, como a gravidade varia com o passar dos dias, em amarelo temos a formação de diacetil e em vermelho, o crescimento celular. A primeira parte, denotada por "A", dura em média de 2 a 6h e é chamada de fase do lag, na qual a levedura se prepara para fermentar o mosto. Após esse período, a levedura entra num crescimento exponencial, "B", enquanto consome o O2 do mosto. Esse também é o período de maior consumo de açúcares. Logo depois, a levedura estagna sua reprodução, "C", a atenuação atinge sua taxa máxima (círculo laranja sobre a curva azul) e então começa a diminuir. Você deve notar que durante todo esse processo o diacetil vai aumentando. O pico do diacetil está próximo do fim da fermentação, por volta de 4 dias e após esse período a atenuação para e o número de células entra em declínio, assim como o diacetil. Depois do sexto dia, a gravidade está estagnada, o número de células também, porém o diacetil continua a ser consumido pelas leveduras restantes. (Stewart, 2017).
A fermentação aberta, por sua vez, se resume em inocular a levedura e não fechar o fermentador, apenas cobrir sua entrada com um saco de voil ou algo do tipo. Nesses casos há um aumento da exposição da levedura ao oxigênio podendo levar a características particulares na esterificação da cerveja, já que ela será fermentada em um ambiente semianaeróbio. Com o aumento do O2, a levedura utilizará vias metabólicas que produzem mais ácidos orgânicos, que reagem com os álcoois superiores formando mais ésteres. Além disso, organismos que crescem de maneira aeróbica estão expostos a formas mais reativas de oxigênio, causando o estresse oxidativo responsável por danos no DNA, lipídios e proteínas, entretanto os organismos desenvolveram vários mecanismos contra essa oxidação (Jamieson, 1998).
A fermentação aberta também é uma porta para contaminações por leveduras selvagens, que podem dar sabores particulares à sua cerveja, como maior acidez e sabores fenólicos, por exemplo. Embora determinadas contaminações por Brettanomyces sejam interessantes em alguns estilos de cerveja, muitas vezes a contaminação pode vir de alguma bactéria que cagará pra valer sua cerveja e isso por só já desencoraja muito cervejeiro de arriscar a empreitada de fermentar abertamente.
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| Balde fermentador aberto. Fonte: http://northernbrewer.blogspot.com |
Anos atrás, o Brülosophy fez alguns testes com fermentação aberta, eles reportaram aumento do Kräusen (veja o próximo tópico), da esterificação e da sensação de amargor. Os voluntários do teste sensorial em sua maioria conseguiram distinguir a cerveja fermentada fechada da aberta e, no geral, preferiram o sabor e aroma da aberta.
Também é possível fazer fermentações híbridas, deixando o fermentador aberto apenas nas primeiras 24h de fermentação, para que haja maior consumo de O2, ou o oposto, que é bastante usado em Lagers para deixar o H2S sair.
Quando falamos de fermentação aberta e fechada, não estamos falando necessariamente sobre fermentação com leveduras selvagens. Você é capaz de fazer fermentação com leveduras selvagens das duas formas. Pois você pode deixar seu fermentador aberto para que qualquer levedura/bactéria do meio possa atacá-lo, ou você pode capturar leveduras do meio, prepará-las, inocular no mosto e fechar o fermentador.
O uso de leveduras selvagens é interessante porque no geral não conhecemos bem seu comportamento, elas podem sintetizar ácidos orgânicos demais, ou compostos sulfurosos demais, lidar de maneira estranha com nutrientes do mosto, criar mais e menos compostos fenólicos e etc. O que podemos colocar em um contexto geral é que essas leveduras costumam fazer cervejas bem ácidas e esterificadas, sendo que algumas cepas deixam sua cerveja mais próxima de um vinagre do que de uma cerveja comercial. Mas cabe ressaltar que existem cervejas fermentadas abertamente com leveduras selvagens que são incríveis e o estilo recebe o nome de Lambic.
As lambics são provenientes do estilo mais antigo de se fazer cerveja, que era preparar o mosto e deixar ele fermentando abertamente em temperatura ambiente. Todas as leveduras e bactérias do meio atacavam o mosto e começavam sua competição por alimento, a fermentação era caótica, fedida e um tanto nojenta. As cervejas produzidas se pareciam nada com o que temos hoje e seria imbebível para a maior parte das pessoas... mas deixava loucão, que era o que realmente importava...
As lambics de hoje são feitas em ambientes controlados e levam a belas fermentações. É natural nesses casos que o mosto seja fermentado por vários tipos Saccharomyces, Brettanomyces, Pediococcus, Enterobactérias, Kloeckera apiculata e etc, que alternam em dominância no decorrer da fermentação (Campbell e Msongo, 1990 ). Abaixo tem uma bela foto de uma fermentação de lambic.
Também é possível fazer fermentações híbridas, deixando o fermentador aberto apenas nas primeiras 24h de fermentação, para que haja maior consumo de O2, ou o oposto, que é bastante usado em Lagers para deixar o H2S sair.
Quando falamos de fermentação aberta e fechada, não estamos falando necessariamente sobre fermentação com leveduras selvagens. Você é capaz de fazer fermentação com leveduras selvagens das duas formas. Pois você pode deixar seu fermentador aberto para que qualquer levedura/bactéria do meio possa atacá-lo, ou você pode capturar leveduras do meio, prepará-las, inocular no mosto e fechar o fermentador.
O uso de leveduras selvagens é interessante porque no geral não conhecemos bem seu comportamento, elas podem sintetizar ácidos orgânicos demais, ou compostos sulfurosos demais, lidar de maneira estranha com nutrientes do mosto, criar mais e menos compostos fenólicos e etc. O que podemos colocar em um contexto geral é que essas leveduras costumam fazer cervejas bem ácidas e esterificadas, sendo que algumas cepas deixam sua cerveja mais próxima de um vinagre do que de uma cerveja comercial. Mas cabe ressaltar que existem cervejas fermentadas abertamente com leveduras selvagens que são incríveis e o estilo recebe o nome de Lambic.
As lambics são provenientes do estilo mais antigo de se fazer cerveja, que era preparar o mosto e deixar ele fermentando abertamente em temperatura ambiente. Todas as leveduras e bactérias do meio atacavam o mosto e começavam sua competição por alimento, a fermentação era caótica, fedida e um tanto nojenta. As cervejas produzidas se pareciam nada com o que temos hoje e seria imbebível para a maior parte das pessoas... mas deixava loucão, que era o que realmente importava...
As lambics de hoje são feitas em ambientes controlados e levam a belas fermentações. É natural nesses casos que o mosto seja fermentado por vários tipos Saccharomyces, Brettanomyces, Pediococcus, Enterobactérias, Kloeckera apiculata e etc, que alternam em dominância no decorrer da fermentação (Campbell e Msongo, 1990 ). Abaixo tem uma bela foto de uma fermentação de lambic.
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| Fermentação aberta/Lambic. |
4 - Formação do Kräusen.
No Brasil, por questões de viabilidade econômica e de acessibilidade, nossos fermentadores não são galões de vidro ou mesmo de algum material translúcido. Por esse motivo, apenas os cervejeiros mais curiosos costumam pesquisar sobre a mecânica da fermentação, a maioria só descobre mesmo o que é Kräusen quando ele começa a vazar pelo airlock e o desespero bate.
Quando você já viu como é a fermentação, sabe que é um fenômeno extremamente dinâmico, as leveduras ficam em constante movimento e produzem bastante calor. À medida que a fermentação vai acontecendo, no topo do seu mosto vai formando uma espuma, que pode ser desde bem sutil até um assustador monstro disforme. Essa espuma recebe o nome de Kräusen.
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| Kräusen monstruoso, apocalíptico, satânico. Fonte: https://concerveja.com.br/blow-off/ |
A formação de Kräusen se deve aos polipeptídios hidrofóbicos e não-hidrofóbicos advindos em maior quantidade do seu malte e em menor quantidade da sua levedura. As pesquisas científicas ainda não sabem exatamente quais e como esses polipeptídios estão envolvidos na formação e retenção do Kräusen, mas sabem que eles são os culpados. No geral, a formação de espuma costuma ocorrer cerca de 48 a 50h após o início da fermentação e pode ser mais ou menos intensa a depender dos maltes da sua receita, quanto maior a quantidade de polipeptídios, maior será o Kräusen. Kordialik-Bogacka e Ambroziak (2004) mostraram que a gravidade do mosto não afeta diretamente a quantidade de espuma e sua retenção, e o que parece ter papel fundamental nisso é a quantidade de polipeptídios hidrofóbicos do mosto. Entretanto, Dixon and Kirsop (1969) mostraram que a quantidade de Kräusen está também associada à quantidade de levedura na fermentação, maior Kräusen possui maior quantidade de leveduras e de polipeptídios hidrofóbicos. Isso significa que existe uma relação íntima entre a levedura, os polipeptídios do mosto e a formação da espuma de fermentação... como, exatamente, não sabemos.
O problema com o Kräusen: São 3 problemas aparentes. O primeiro é que ele ocupa volume no fermentador, se o seu headspace for pequeno, um Kräusen mais vigoroso vazará e fazer uma grande sujeira. Caso isso ocorra apenas limpe bem e deixe toda a espuma ir embora pelo blowoff, não use airlock nesse caso. O segundo problema, como é citado nos artigos anteriores, é que a excessiva formação de espuma durante a fermentação pode levar a cervejas finais com pouca formação e retenção de espuma. O terceiro e último problema carece de fontes científicas e possui apenas evidências anedóticas, que é o fato de se o Kräusen voltar para a cerveja ele pode produzir off-flavors, mas você não deve se preocupar com isso, pois como grande parte dele é altamente hidrofóbico ele não irá se misturar com o mosto e sim ficará grudado na parede interna do fermentador e/ou fugirá pelo blowoff.
Evitar o Kräusen na escala homebrew possui em geral uma saída viável, que é aumentar o headspace do fermentador. Na escala industrial são usados antiespuma, como o próprio glicerol, ou cepas geneticamente modificadas.
O que você precisa tirar desse tópico: Se você está tendo problemas com excesso de Kräusen, a culpa é da sua receita, mais precisamente do malte, embora a levedura tenha uma pequena parcela de culpa também. O que você pode fazer é aumentar o headspace do fermentador, inocular menos levedura ou trocar a cepa.
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| Kräusen. Fonte: wikipédia. |
5 – A levedura e a temperatura.
O processo fermentativo é um fenômeno de certa forma caótico e muito vigoroso. Diversos produtos e subprodutos são formados e degradados, sendo que temos pouco controle disso. Uma das formas que conseguimos domar um pouco a fermentação é pelo controle de temperatura: quanto maior a temperatura, menos controle temos sobre ela. Então, compreender a relação da levedura com a temperatura é fundamental para se entender como trabalhar com elas. O problema é que, devido à enorme variedade de cepas, cada uma pode reagir de uma forma em determinada temperatura.
Toda vez que pegamos um pacotinho ou frasco de levedura, vemos que lá existe a “temperatura de trabalho”, que na maior parte das vezes é de 17 a 24ºC para Ales, mas o significado disso não é que se você fermentar acima dessa temperatura suas leveduras morrerão, mas sim que as características esperadas de aroma, sabor e corpo podem ficar prejudicadas pela forma vigorosa que as leveduras trabalharão. Maior temperatura significa maior atividade fermentativa; consumo mais rápido de açúcares e nutriente, maior reprodução (se o meio permitir) e maior sintetização de subprodutos, como ésteres e acetaldeídos, por exemplo. Além disso, em extremos de temperatura, por volta de 7ºC e por volta de 45ºC, a levedura começa a acumular um açúcar chamado trealose, que é responsável por manter a integridade da membrana celular sobre estresse térmico e de escassez de nutrientes (Guyot et al, 2015 ).
A temperatura também está associada à manutenção do tamanho da população de células com o passar do tempo. O crescimento populacional de leveduras é dividido em 3 partes. A primeira é o crescimento exponencial, ou seja, quando a levedura se reproduz rapidamente. A segunda parte é a fase estacionária, quando o número de células praticamente se mantém igual, então entramos na terceira parte que é a fase de declínio, ou seja, a taxa de mortalidade de leveduras se torna maior que a taxa de reprodução, fazendo a população de leveduras diminuir.
Como é possível ver nesse gráfico abaixo, temperaturas acima de 25ºC levam a uma fase de crescimento exponencial mais acentuada do que temperaturas menores, porém a fase estacionária é extremamente curta e seguida de uma fase de declínio muito acentuada. Isso se deve ao fato de que em temperaturas mais altas há um grande acúmulo de etanol no interior da célula, causando intoxicação e alteração na membrana celular da levedura, levando ao mal funcionamento da mesma.
Já em um ambiente com temperaturas entre 15 e 20ºC, a fase exponencial não é tão acentuada, porém é seguida de uma longa fase estacionária que dura até o final da fermentação, não havendo fase de declínio. Esse argumento por si só já é bom para você entender porque manter a temperatura abaixo dos 25ºC (Beney et al, 2000 ).
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| Crescimento celular, influência da temperatura. Fonte: Effects of fermentation temperature on the strain population of Saccharomyces cerevisiae |
É relevante nos atentarmos para o fato de que, como mostrado por Kirsop (1982), a maior atenuação acontece durante a fase de crescimento celular, ou seja, crescimentos mais acentuados levam ao maior consumo de açúcares fermentáveis e produção de etanol. Quando a levedura atinge a fase estacionária, o consumo de açúcares, e por consequência a produção de etanol, reduz drasticamente (Guyot e Gervais, 2005).
Um interessante fator a ser discutido aqui é a formação de diacetil e sua relação com a temperatura. García, García e Dias (1994) mostraram que, embora temperaturas mais altas levem a uma formação maior e mais rápida de diacetil, a quantidade final desse subproduto é menor do que em temperaturas mais baixas. A explicação disso se deve a temperaturas mais altas manterem as células em maior atividade, levando a maior degradação do diacetil.
É claro que há leveduras que são geneticamente preparadas para trabalhar em temperaturas mais altas, como a Hothead da Omega Lab, que possui temperatura de serviço até 37ºC, além das cepas de Saison que também requerem temperaturas mais altas. Porém, em outros casos, fermentações acima de 30ºC podem levar a Stuck no final da fermentação.
A temperatura de fermentação também afeta diretamente as propriedades organolépticas da cerveja. Em pesquisas com fermentações (Ademola et al. 2011) conduzidas a +/-18ºC (sem controle de temperatura), 22,5ºC e 30ºC, foi constatado que a retenção de espuma se mostrou melhor em cervejas fermentadas a 22,5ºC, 30ºC e 18ºC, respectivamente. Problemas com a retenção de espuma estão geralmente associados a alterações na membrana celular, que resultam em uma grande quantidade de ácidos graxos livres na cerveja (Dickie et al. 2001 ; Van Nierop et al. 2004). No caso de uma fermentação a 30ºC, boa parte das leveduras morre por autólise, então seu interior celular, que é rico em ácidos graxos, é despejado no mosto, comprometendo a estabilidade da espuma. Entretanto, por que em 18ºC ocorreu a menor retenção de espuma? Provavelmente é por fatores externos que estressaram a levedura, como variação constante da temperatura ambiente, e não necessariamente por ter sido fermentada por volta de 18ºC (Rodriguez-Vargas et al. 2007). Daqui você pode tirar apenas que temperaturas altas vão zoar a retenção de espuma, mas fique avisado que grande parte dos problemas com retenção de espuma é por erros na brassagem.
O mesmo estudo também mostrou que a produção de ésteres e álcoois superiores de fato aumenta com a temperatura, porém não é de forma linear e varia de cepa para cepa. Por exemplo, alguns tipos de levedura podem produzir mais ésteres a 25ºC do que a 30ºC, enquanto que outras produzirão mais ésteres a 30ºC. O mesmo acontece com os álcoois superiores. O que podemos dizer é que o aumento da temperatura também leva a maior produção desses compostos em relação à fermentação a 18°C, porém é difícil afirmar o quanto aumenta e nem se pode haver decréscimo dos compostos à medida em que a temperatura sobe.
Por fim, testes sensoriais mostram que ésteres e álcoois superiores são notados em fermentações de temperaturas mais altas, o que é óbvio pelo que acabamos de falar. Também foram notados sabores característicos de compostos fenólicos, sabor medicinal, em maior quantidade nas fermentações de mais alta temperatura, entretanto a produção de maior quantidade desses compostos está associada a características da cepa e do mosto, então isso é não é via de regra!
Em se tratando de apenas de manter-se viva, a levedura aguenta um grande range de temperatura. Mas existe uma grande discussão no meio homebrew sobre choques térmicos devido à diferença de temperatura entre o mosto e a levedura.
Muitos fabricantes indicam que a temperatura entre a levedura e o mosto deve ter diferença de no máximo 5ºC, mas será isso realmente verdade? Infelizmente, muitas das pesquisas científicas acerca de choques térmicos são estritamente laboratoriais, fugindo bastante de um ambiente de cervejaria, mas em linhas gerais, o citoesqueleto das células de levedura é sensível a choques térmicos. Alguns estudos mostraram que um choque térmico de aproximadamente 20°C faz as células perderem seus microtúbulos citoplasmáticos e nucleares, enquanto que em um aquecimento gradual as células perderam uma porcentagem muito pequena apenas dos microtúbulos citoplasmáticos (HOLUBÁ et al. 2000). O problema é que na maioria dos estudos as leveduras foram tiradas de ambientes por volta de 25ºC e colocadas em outro com temperaturas acima de 45ºC, que é uma temperatura problemática por si só (Jarolim et al, 2013).
Existe um interessante fator a ser somado à discussão sobre variações térmicas. Kim I.S Et. al. (2006) , discute que choques de temperatura podem ocasionar problemas na reposta ao estresse oxidativo da célula (Morano et al, 2013), levando a danos no DNA, lipídios e proteínas (Vorghese et al, 2012). Novamente, os estudos foram realizados com temperaturas um pouco mais altas do que trabalhamos costumeiramente.
Fazendo cerveja em casa, é fácil ter um mosto por volta dos 20ºC e uma levedura (starter, hidratação, pacote seco, frasco…) por volta de 28ºC ou vice-versa, o que dá uma diferença de apenas 8ºC. Não existem muitos estudos claros sobre como o citoesqueleto é afetado, ou mesmo qual o nível de estresse oxidativo numa variação de 8/10ºC dentro de uma faixa de temperatura tranquila para a levedura. Em conversas informais, pesquisadores da área dizem acreditar que não há mal algum inocular a levedura no mosto com grande diferença de temperatura, desde que dentro da faixa de serviço. Por exemplo, não haveria mal algum em inocular leveduras a 1°C em um mosto a 25°C. Então a escolha é sua.
6 – A levedura e o perfil químico da água/mosto (pH, sais e minerais)
Como queremos cercar bem o tema da levedura, é importante entendermos como o perfil químico da água e do mosto influenciam a fermentação.
O primeiro papel que podemos citar é do pH, que pode ter influência no crescimento celular. Como mostrado por Salari e Salari (2017) , as leveduras apresentam maior crescimento em pH por volta de 4 com 5% de oxigênio dissolvido, do que em pH mais alto com maior concentração de oxigênio. Com pH por volta de 8, a levedura para de crescer (Norkrans, 1966). Além disso, esse mesmo pH também leva a menor concentração de glicerol no mosto (Yalcin e Osbaz, 2008).
Stratford (1996) mostrou que a floculação da levedura durante o processo de fermentação também pode estar associada a variações no pH. Essa informação parece um tanto sem importância para você, mas acontece que, em amostras laboratoriais, a levedura não costuma apresentar floculação. A causa dessa floculação que acontece na fase estacionária do crescimento celular devido à variação do pH está associada a um determinado fenótipo da cepa. O interessante dessa informação é que, se quisermos forçar a floculação para separar as células do mosto, basta forçar uma variação de pH.
A produção de etanol é afetada de maneira não linear pelo pH, tendo seu valor inicial ideal para a produção por volta de 5, decaindo exponencialmente para qualquer deslocamento no pH (Nagodawithana e Steinkraus, 1976).
Pesquisas mostram ( Peña et al ,1972 ) que, com o aumento do pH, também ocorre aumento da respiração celular. Isso se deve a alterações na glicólise causada por um meio básico, o que obriga a levedura a realizar respiração para compensar essas alterações e obter quantidades adequadas de energia. Essas mesmas alterações na glicólise também levam a maior produção de alfa-acetolactato, ou seja, pH mais alto levará a maior produção de diacetil ( García, García e Dias , 1994).
As variações na produção de CO2 são um tanto complicadas e exigem o monitoramento de vários fatores, porém podemos dizer que a concentração do CO2 aumenta linearmente com o aumento do pH, sendo que grande parte fica acumulada como bicarbonato e não como CO2 livre. Essa maior produção de CO2 pode estar associada à produção de ácidos carbônicos para tentar baixar o pH do meio (Royce, 1992 ).
O pH afeta diretamente o metabolismo da levedura afetando assim a fermentação. Entretanto existem mecanismos naturais para que o fermento regule a acidez do mosto de maneira a realizar uma fermentação mais saudável. Ou seja, com o aumento da alcalinidade, ocorre o aumento da produção de ácidos orgânicos pelas células, baixando o pH do mosto (Peña et al. 2015 ).
Embora tenhamos tratado do pH de forma geral, o que você precisa entender é que sua levedura pode gastar energia e tempo tentando regular o pH do mosto. A adição do malte naturalmente aumenta a acidez, porém utilizando água de mostura muito alcalina, o pH final pode ainda ser alto, o que fará sua levedura entrar em estresse devido a produção de grande quantidade de ácidos orgânicos, podendo aumentar a fase do lag. Caso queira ajudar sua levedura, meça o pH com um pHmetro e corrija com ácido cítrico até atingir algo entre 4, 5 e 6.
Os sais minerais da água também afetam a fermentação de muitas formas, entretanto, é muito complicado falar em quantidades corretas, pois elas dependem do pH do mosto, da concentração de outros íons etc. O que nos cabe é estabelecer panoramas gerais. No decorrer do texto, trataremos largamente sobre a importância do ZN2 e do N2 para a fermentação, portanto, aqui falaremos rapidamente sobre ele, mantendo o foco nos demais sais minerais.
O zinco é fundamental para a aldolase lá no começo do processo de quebra da glicose, então a ausência desse metal pode comprometer sua fermentação. Além do Zn2, o nitrogênio, N2, tem papel fundamental na formação de NADH e em várias sínteses de aminoácidos importantes para a levedura. Em um ambiente com carência inicial de O2, Zn2 e N2, o crescimento celular fica limitado, causando uma baixa taxa de catabolismo da glicose, ou seja, causando sérios problemas à fermentação.
O cálcio é requerido pelas células num mínimo de 10-20ppm, sendo que em concentrações acima de 1000ppm ocorre inibição do crescimento celular. O Ca⁺ possui papel fundamental na estrutura da membrana celular e na floculação. Caso a concentração de cálcio do mosto seja inferior a 10ppm, a levedura irá perder Ca⁺ do interior celular para ao meio.
O magnésio é requerido em um mínimo de 42ppm, sendo o máximo 25000ppm. Acima disso, o crescimento celular é inibido. O Mg é utilizado em mais de 300 enzimas, é um regulador do metabolismo do piruvato, atua no controle do crescimento, divisão e tamanho das células. Assim, o aumento da concentração de Mg pode causar diminuição da fase de lag, aumento da fase exponencial e ainda atuar como atenuante dos efeitos deletérios causados por temperaturas mais altas durante a fermentação (Elizabeth et al. 2013).
O Potássio possui um complicado papel na fermentação (Wang e Germaine, 1993), muito é discutido sobre como ele age no metabolismo da levedura. O que podemos afirmar é que ele é responsável por ajustes no pH do citoplasma da célula de levedura e acelera a taxa de consumo de glucose do mosto, porém o mecanismo por trás disso ainda não é claro (Kudo et al. 1998).
O Cobre (Cu) é um metal pesado essencial para qualquer ser vivo, pois está envolvido em atividades enzimáticas na mitocôndria, no citosol e na membrana plasmática. Cu em altas concentrações é tóxico para a célula, entretanto a levedura possui mecanismos bem conhecidos para lidar com altas concentrações (Azenha, 2000). Para a cerveja como um todo, o ideal é manter a concentração abaixo de 0.1ppm.
Por sua vez, o Cloro possui impactos diversos na cerveja, pois pode aparecer de formas também diversas. O cloro livre e o ClO2 (gasoso) são largamente usados pela rede de saneamento básico como desinfetantes. Em determinadas concentrações, o cloro pode causar off-flavor medicinal na cerveja, já que o cloro reage com os fenóis do mosto formando clorofenol, ou até mesmo inibir a fermentação (Meneghin et al. 2008).
O valor máximo de cloro na água capaz de causar off-flavors é relativo. Já testamos em cervejas com alta quantidade de lúpulo, alta OG, e concentrações de até 4ppm, sem nenhum problema. Entretanto, receitas mais leves, como de algumas Lagers, podem ser sensíveis a concentrações de 1ppm. Uma forma simples de se livrar do cloro da água é utilizar 0.5g de ácido ascórbico para 20 litros de água, é só colocar direto da água antes de começar a brassar. Cabe ressaltar que, por outro lado, íons cloreto são importantes para sua cerveja, pois estão associados à percepção dos sabores do malte e do lúpulo, mas isso não é assunto para esse texto.
Por último, os Nitritos são compostos de origem orgânica que estão presentes no seu mosto, mas que na sua água podem indicar contaminação. Os artigos científicos são divergentes em se tratar de quantidades máximas desses compostos, sendo relatados de 20 até 250ppm. O impacto da toxidade de nitritos na fermentação está associado a um aumento no tempo de fermentação sem prejudicar o crescimento da levedura e a produção de etanol. A presença de nitrito afeta a produção de determinadas enzimas pela célula, levando a menor produção de ATP (Gutierrez e Orelli, 1991).
O primeiro papel que podemos citar é do pH, que pode ter influência no crescimento celular. Como mostrado por Salari e Salari (2017) , as leveduras apresentam maior crescimento em pH por volta de 4 com 5% de oxigênio dissolvido, do que em pH mais alto com maior concentração de oxigênio. Com pH por volta de 8, a levedura para de crescer (Norkrans, 1966). Além disso, esse mesmo pH também leva a menor concentração de glicerol no mosto (Yalcin e Osbaz, 2008).
Stratford (1996) mostrou que a floculação da levedura durante o processo de fermentação também pode estar associada a variações no pH. Essa informação parece um tanto sem importância para você, mas acontece que, em amostras laboratoriais, a levedura não costuma apresentar floculação. A causa dessa floculação que acontece na fase estacionária do crescimento celular devido à variação do pH está associada a um determinado fenótipo da cepa. O interessante dessa informação é que, se quisermos forçar a floculação para separar as células do mosto, basta forçar uma variação de pH.
A produção de etanol é afetada de maneira não linear pelo pH, tendo seu valor inicial ideal para a produção por volta de 5, decaindo exponencialmente para qualquer deslocamento no pH (Nagodawithana e Steinkraus, 1976).
| Concentração de etanol por pH, fonte: Swain (2013) |
Pesquisas mostram ( Peña et al ,1972 ) que, com o aumento do pH, também ocorre aumento da respiração celular. Isso se deve a alterações na glicólise causada por um meio básico, o que obriga a levedura a realizar respiração para compensar essas alterações e obter quantidades adequadas de energia. Essas mesmas alterações na glicólise também levam a maior produção de alfa-acetolactato, ou seja, pH mais alto levará a maior produção de diacetil ( García, García e Dias , 1994).
As variações na produção de CO2 são um tanto complicadas e exigem o monitoramento de vários fatores, porém podemos dizer que a concentração do CO2 aumenta linearmente com o aumento do pH, sendo que grande parte fica acumulada como bicarbonato e não como CO2 livre. Essa maior produção de CO2 pode estar associada à produção de ácidos carbônicos para tentar baixar o pH do meio (Royce, 1992 ).
O pH afeta diretamente o metabolismo da levedura afetando assim a fermentação. Entretanto existem mecanismos naturais para que o fermento regule a acidez do mosto de maneira a realizar uma fermentação mais saudável. Ou seja, com o aumento da alcalinidade, ocorre o aumento da produção de ácidos orgânicos pelas células, baixando o pH do mosto (Peña et al. 2015 ).
Embora tenhamos tratado do pH de forma geral, o que você precisa entender é que sua levedura pode gastar energia e tempo tentando regular o pH do mosto. A adição do malte naturalmente aumenta a acidez, porém utilizando água de mostura muito alcalina, o pH final pode ainda ser alto, o que fará sua levedura entrar em estresse devido a produção de grande quantidade de ácidos orgânicos, podendo aumentar a fase do lag. Caso queira ajudar sua levedura, meça o pH com um pHmetro e corrija com ácido cítrico até atingir algo entre 4, 5 e 6.
Os sais minerais da água também afetam a fermentação de muitas formas, entretanto, é muito complicado falar em quantidades corretas, pois elas dependem do pH do mosto, da concentração de outros íons etc. O que nos cabe é estabelecer panoramas gerais. No decorrer do texto, trataremos largamente sobre a importância do ZN2 e do N2 para a fermentação, portanto, aqui falaremos rapidamente sobre ele, mantendo o foco nos demais sais minerais.
O zinco é fundamental para a aldolase lá no começo do processo de quebra da glicose, então a ausência desse metal pode comprometer sua fermentação. Além do Zn2, o nitrogênio, N2, tem papel fundamental na formação de NADH e em várias sínteses de aminoácidos importantes para a levedura. Em um ambiente com carência inicial de O2, Zn2 e N2, o crescimento celular fica limitado, causando uma baixa taxa de catabolismo da glicose, ou seja, causando sérios problemas à fermentação.
O cálcio é requerido pelas células num mínimo de 10-20ppm, sendo que em concentrações acima de 1000ppm ocorre inibição do crescimento celular. O Ca⁺ possui papel fundamental na estrutura da membrana celular e na floculação. Caso a concentração de cálcio do mosto seja inferior a 10ppm, a levedura irá perder Ca⁺ do interior celular para ao meio.
O magnésio é requerido em um mínimo de 42ppm, sendo o máximo 25000ppm. Acima disso, o crescimento celular é inibido. O Mg é utilizado em mais de 300 enzimas, é um regulador do metabolismo do piruvato, atua no controle do crescimento, divisão e tamanho das células. Assim, o aumento da concentração de Mg pode causar diminuição da fase de lag, aumento da fase exponencial e ainda atuar como atenuante dos efeitos deletérios causados por temperaturas mais altas durante a fermentação (Elizabeth et al. 2013).
O Potássio possui um complicado papel na fermentação (Wang e Germaine, 1993), muito é discutido sobre como ele age no metabolismo da levedura. O que podemos afirmar é que ele é responsável por ajustes no pH do citoplasma da célula de levedura e acelera a taxa de consumo de glucose do mosto, porém o mecanismo por trás disso ainda não é claro (Kudo et al. 1998).
O Cobre (Cu) é um metal pesado essencial para qualquer ser vivo, pois está envolvido em atividades enzimáticas na mitocôndria, no citosol e na membrana plasmática. Cu em altas concentrações é tóxico para a célula, entretanto a levedura possui mecanismos bem conhecidos para lidar com altas concentrações (Azenha, 2000). Para a cerveja como um todo, o ideal é manter a concentração abaixo de 0.1ppm.
Por sua vez, o Cloro possui impactos diversos na cerveja, pois pode aparecer de formas também diversas. O cloro livre e o ClO2 (gasoso) são largamente usados pela rede de saneamento básico como desinfetantes. Em determinadas concentrações, o cloro pode causar off-flavor medicinal na cerveja, já que o cloro reage com os fenóis do mosto formando clorofenol, ou até mesmo inibir a fermentação (Meneghin et al. 2008).
O valor máximo de cloro na água capaz de causar off-flavors é relativo. Já testamos em cervejas com alta quantidade de lúpulo, alta OG, e concentrações de até 4ppm, sem nenhum problema. Entretanto, receitas mais leves, como de algumas Lagers, podem ser sensíveis a concentrações de 1ppm. Uma forma simples de se livrar do cloro da água é utilizar 0.5g de ácido ascórbico para 20 litros de água, é só colocar direto da água antes de começar a brassar. Cabe ressaltar que, por outro lado, íons cloreto são importantes para sua cerveja, pois estão associados à percepção dos sabores do malte e do lúpulo, mas isso não é assunto para esse texto.
Por último, os Nitritos são compostos de origem orgânica que estão presentes no seu mosto, mas que na sua água podem indicar contaminação. Os artigos científicos são divergentes em se tratar de quantidades máximas desses compostos, sendo relatados de 20 até 250ppm. O impacto da toxidade de nitritos na fermentação está associado a um aumento no tempo de fermentação sem prejudicar o crescimento da levedura e a produção de etanol. A presença de nitrito afeta a produção de determinadas enzimas pela célula, levando a menor produção de ATP (Gutierrez e Orelli, 1991).
7 – Lag e Sluggish na fermentação
Lag na fermentação é um atraso no início do processo fermentativo, enquanto Sluggish é uma fermentação extremamente lenta.Inicialmente, ao inocular a levedura no mosto, você precisa se atentar para algumas coisas. A primeira delas é que sua levedura é capaz de fermentar diversos tipos de açúcares, a segunda é que ela estava em um estado de “dormência” antes da inoculação. Assim que inoculada, a levedura começa o processo de “despertar” que pode demorar mais ou menos tempo. Um mosto pobre em nutrientes, baixa quantidade de células viáveis ou a própria genética da levedura podem dar grandes atrasos ao início da fermentação, chegando algumas vezes até 4 dias.
A quantidade de células viáveis que foi inoculada é um fator importante, já que uma quantidade muito pequena demorará mais tempo para se reproduzir sob estresse osmótico intenso, o que causará retardo no início da fermentação.
Um grande problema do lag é que, com suas leveduras em estado de latência, o pH do mosto não diminui rapidamente, não há formação de CO2 e há grande quantidade de açúcares fermentáveis, tornando o meio altamente vulnerável à contaminação por bactérias e fungos. Já com o Sluggish, a fermentação fica comercialmente inviável pelo tempo longo para se completar. No geral, Sluggish é prenúncio de fermentação que para antes de todo açúcar fermentável ser consumido.
Como proceder em caso de lag e/ou Sluggish.
Normalmente, o lag pode durar até 48h. Nesse caso, a partir de 36h de lag já comece a subir a temperatura do fermentador, isso geralmente resolve o caso se não for carência extrema de nutriente. Se ainda assim a fermentação não começar, talvez seja uma boa ideia inocular outra levedura mais eficiente. No caso do lag por nutrientes, você pode dar uma força fazendo suplementação, já que nesse caso, mesmo que a fermentação comece, ela será muito problemática. Mais abaixo trataremos sobre como evitar isso corretamente.
8 – Stuck na fermentação
Na última semana, recebemos 3 pedidos de socorro de cervejeiros caseiros com o mesmo problema “Minha cerveja está com gosto de esparadrapo e está explodindo em espuma quando abro a garrafa, acho que está contaminada. Tem salvação? O que aconteceu?”
Na prática é assim: O airlock/blowoff pára, você mede a FG, nota que ela não baixa mais e considera que a fermentação acabou, teve baixa atenuação e contaminação devido ao estranho cheiro de esparadrapo, mas por uma (boa) teimosia você resolve fazer o priming e envasar a cerveja. Dias depois, elas começam a explodir ou quando você abre uma garrafa ela parece um vulcão de espuma (gushing)… espuma com cheiro de remédio. Um adendo importante: é extremamente normal ter stuck sem odor/sabor medicinal, isso não é nem de longe uma obrigatoriedade.
Vídeo mandado por um amigo do Resista.
A resposta é simples de dar, mas cientificamente difícil de entender corretamente todos os mecanismos por trás do Stuck. O que acontece é que provavelmente sua fermentação foi problemática do início ao “fim”; começou com lag, foi lenta pra caramba e aí parou sem motivo aparente. Você vai lá, sobe a temperatura, sacode o balde, chuta ele, xinga as leveduras que não atenuaram corretamente… depois aceita pensando que a culpa foi sua e errou no tempo da beta durante a brassagem. Mas na realidade é que o suplemento de nitrogênio das leveduras pode ter acabado, e nesse caso elas param em até 50h após isso ocorrer (Henschke e Jiranek, 1993). Ou seja, se o N2 do mosto é consumido rapidamente, você tem mais 2 dias de fermentação ruim até dar Stuck. Ocorrido isso, você pode aumentar a temperatura, espancar o balde, fazer macumba, xingar a mãe da levedura, adicionar nutrientes, adicionar amônia (que é um estimulante de fermentação) que nada irá acontecer (Sablayrolles et al. 1996)… Sem N2, a síntese de aminoácidos das células de levedura para e então toda a fermentação para… Desde a década de 40, existem muitos artigos discutindo como seria possível reativar a fermentação e a melhor saída para isso é fazer uma nova inoculação de leveduras saudáveis ou jogar esse mosto quasi-fermentado dentro do fermentador contendo uma fermentação saudável em andamento.
Felizmente, muitas vezes o Stuck pode não ser catastrófico assim. Existem casos de leveduras que não são lá muito trabalhadoras e entram em hibernação rapidamente devido ao estresse energético causado pela baixa de açúcar no mosto. Nesse caso, subir de 2 a 6°C a temperatura do fermentador costuma resolver. Outro fator que leva a um stuck solucionável são leveduras que possuem alta floculação. Se sua levedura estava fazendo uma ótima fermentação, seu mosto é rico em nutriente e a levedura parou de trabalhar antes da hora, provavelmente o motivo do stuck é que elas decantaram muito rapidamente, e nesse caso é só sacudir bem o balde, para colocá-las em suspensão novamente, e subir um pouco a temperatura pra dar uma animada nelas.
Vamos supor que você teve stuck, sua cerveja está com gosto de fenol (gosto medicinal/esparadrapo), o que se deve fazer?
Primeiro de tudo não aposte logo de cara em contaminação, pois a principal contaminação que leva a um acúmulo de compostos fenólicos que dão esse sabor é a contaminação por Brettanomyces e se, de fato, ela ocorreu, ainda dá pra ter uma cerveja dentro da decência. Além disso, outro fator responsável por esse sabor e aroma é o clorofenol, que é devido a grande concentração de cloro na água de mosturação.
Segundo passo é confirmar o Stuck, pegue um pouco do mosto e um pouco de levedura saudável do seu estoque e faça um teste de overpitching, que nada mais é do que colocar uma quantidade relativamente grande de levedura numa pequena quantidade de mosto e esperar para ver se fermenta. Se a fermentação ocorreu na amostra é porque seu mosto está com a fermentação travada.
Terceiro passo é sacudir o fermentador e elevar a temperatura. Vá subindo até por volta dos 25ºC, e se ainda assim sua fermentação não voltou, inocule um novo pacote de leveduras saudáveis… Uma técnica boa nesse caso, para não correr riscos, é fazer um bom starter e inocular diretamente no mosto quasi-fermentado.
Quarto passo: Supondo que você já envazou a bagaça e fez priming, sua geladeira está com garrafas terroristas. Nessa situação eu diria pra você tomar muito cuidado, pois a depender da pressão interna da garrafa, ela pode lançar estilhaços de vidro em alta velocidade e te cortar. Se seu caso é extremo e você é teimoso e não quer perder a cerveja, se vista com uma roupa grossa e use óculos de proteção, faça uma boa higienização das garrafas (use algo melhor que álcool 70), resfrie bem e comece a abri-las dentro de um balde extremamente limpo. Deixe dar gushing dentro do balde. Com toda a cerveja dentro do balde, colha uma amostra, lacre o balde e coloque o airlock. Com a amostra, faça o teste do overpitching, e provavelmente a fermentação ocorra por parte do açúcar do priming ainda não consumida, então nessa situação o teste não é muito confiável. Deixe sua cerveja descansando na geladeira, se possível faça mais uma adição de lúpulo, em alguns casos ele pode ajudar na estabilidade da cerveja. Você deve experimentá-la periodicamente e provavelmente notará que o gosto de esparadrapo tenderá a desaparecer e que provavelmente sua FG estará mais baixa do que quando a cerveja saiu do fermentador. Agora é só fazer priming de novo e engarrafar sem medo.
“Ahh, mas vai oxidar minha cerveja fazer isso...”
Para não correr o risco de oxidação, você pode adicionar 0.5g de ácido ascórbico para 20 L de mosto.
Supondo que suas cervejas apresentem pouco gushing ou você esteja apenas suspeitando de supercarbonatação, resfrie bem as garrafas e abra as tampas para aliviar a pressão.
Caso você tenha gushing mesmo com a fermentação completa, as causas podem ser dversas, como problemas na malteação dos grãos, excesso de metais de transição na água de mostura ou garrafas contaminadas. Contaminação na garrafa é muito fácil de resolver, basta melhorar sua sanitização no próximo envase.
9– Off-flavors e contaminações na fermentação
Como vimos ali no tópico 1 (se você não pulou ele), a levedura durante a fermentação e a síntese de aminoácidos produzem muitos subprodutos que vazam do meio celular para o mosto, e em determinadas quantidades esses subprodutos causam off-flavors. Além disso, contaminações por higienização incorreta também podem levar a desastres. O Intuito desse tópico é tratar dos off-flavors mais comuns que surgem da fermentação e da contaminação durante a fermentação.
A – Gosto de sabão/Cera de vela
Esse off é causado por alta taxa de autólise, que é a ruptura da membrana celular da levedura, causando o derramamento do interior celular no mosto. Mas não precisa se preocupar tanto com isso, como esse assunto é muito estudado há bastante tempo devido aos impactos na fabricação de vinhos e cerveja, nossas leveduras atuais são preparadas para autolisar em quantidade irrelevante caso trabalhem dentro da faixa indicada de temperatura, então, mesmo em longos prazos (levedura há mais de 6 meses em contato com o mosto), dificilmente você terá esse off-flavor.
B – Gosto/Cheiro de Vinagre
É geralmente causado por ácido acético produzido pela célula da sobra do acetaldeído que não foi convertido em etanol (como vimos). A origem deste off-flavor pode ser genética ou contaminação por acetobactérias, que consomem etanol e excretam ácido acético. Nesse caso, a melhor saída é fazer uma boa sanitização dos fermentadores e se certificar de que seu fermento está em boa saúde. Também cheque a temperatura de fermentação.
C – Cheiro de vômito/Queijo Azedo
É causado por ácido butírico, que vem da fermentação do açúcar pela bactéria Clostridium Butyricum, ou seja, contaminação. Não tem como se livrar dele de forma fácil e uma longa maturação pode piorar ainda mais. Te resta apenas fazer uma ótima sanitização do fermentador.
D – Sabor/Cheiro de Iogurte
Causado por contaminação por lactobacillus e outras bactérias que produzem grande quantidade de ácido láctico.
E – Maçã Verde
É causado por acetaldeído, que é precursor do etanol na fermentação. Para se livrar desse off-flavor você precisa de uma longa maturação em temperaturas por volta de 40ºC por meses (Egan, 1969), o que não vale a pena. Para evitar esse off-flavor, tente oxigenar menos seu mosto, utilize uma taxa de inoculação correta de leveduras saudáveis e faça o descanso de diacetil em temperaturas um pouco mais altas que a de fermentação.
F - Band-Aid/medicinal/enxaguante bucal e etc
Compostos fenólicos causam uma grande quantidade de off-flavors e podem ter várias causas. A primeira delas é a forma com que a levedura trabalha com os compostos fenólicos do mosto, outra pode ser contaminação por Brettanomyces, e uma terceira pode ser excesso de cloro na água. Compostos fenólicos podem desaparecer com o tempo em alguns casos, como os de fermentação incompleta. Entretanto, é comum que polifenóis permaneçam constantes e em cervejas escuras até aumentem com o tempo, a causa disso ainda não é muito clara.
G - Ovo podre e similares
É causado por gás sulfídrico proveniente da síntese de aminoácidos da levedura. O comum é que eles sejam rapidamente carregados para fora do mosto à medida que a produção de CO2 aumenta. Caso haja excesso de H2S, é provável que haja contaminação por bactérias. Um bom descanso do diacetil costuma ser suficiente para se livrar desse problema, embora a contaminação por bactérias possa ser mais persistente, requerendo uma boa sanitização do fermentador.
H - Odor fecal
Putamente nojento, mas rola... Se sua cerveja está cheirando cocô, ou até mesmo cocô ornamentado com cheiro de flores (chega quase a ser irônico), o que está acontecendo aí é contaminação por Enterobacter e/ou Coliformes, significando que sua sanitização está precária.
I - Sensação de cerveja amanteigada
Essa é fácil pra todo mundo, se você já fez cerveja uma vez na vida sabe que ela fica bastante "amanteigada" durante a fermentação. Essa sensação é causada por VDKs (diacetonas vicinais), das quais a mais abundante na cerveja é o diacetil. Para reduzir a produção delas durante a fermentação, basta baixar um pouco a temperatura, pois como já discutimos, maiores temperaturas de fermentação estão associadas a maior produção de diacetil. Para se livrar das VDKs, faça um descanso após a fermentação.
Claro que existem mais off-flavors provenientes da fermentação, mas esses são os mais recorrentes.
Para fechar o tópico, vamos discutir um pouco sobre as bactérias mais comuns que contaminam sua cerveja:
- Zymomonas: é uma filha da p*%$ que lida bem pra caralho com álcool, a gente usa ela na produção de etanol combustível e se contaminar seu equipamento é mais fácil jogar ele fora do que matar essa merda. Na sua cerveja ela dá off-flavor de vegetal.
- Lactobacilos: A gente usa pra fazer sour, mas essa bactéria contamina fácil também porque está presente no malte e lida bem com ambientes ácidos. No geral, vai deixar sua cerveja mais ácida.
- Acetobactéria: metaboliza o etanol em vinagre.
- Pectinatus: também produz ácido acético, mas um mosto bem oxigenado mantém a concentração dela bem baixa.
- Megashaera: produz cheiro de ovo podre e é venenosa!
- Bactérias comuns: Existe uma porrada de bactérias comuns do dia a dia que morrem facilmente quando o pH do mosto baixa durante a fermentação, porém quando causam contaminações, podem dar sabores de frutas, como maçã verde igual do excesso de aldeídos.
No geral, essas são as bactérias que infectam cervejas, claro que num ambiente muito adverso você pode ter contaminação por Clostridium botulinum (bactéria do botulismo), principalmente se você tiver fazendo fermentação aberta numa cela de cadeia.
10 – Taxa de inoculação e fermentação saudável.
Garantir uma fermentação realmente saudável na sua casa não é uma tarefa simples, embora muitas vezes ela ocorra naturalmente. Primeiramente, nós não temos controle da composição do mosto, não sabemos se faltam nutrientes, se há excesso de aminoácidos, falta de N2 e etc. Existem vários estudos que mostram que a levedura não lida bem com o excesso de nutrientes, assim como não lida bem com a falta... tudo estressa a levedura! Então como garantir uma fermentação saudável?
Para isso, você precisa compreender sua levedura (por exemplo, leveduras líquidas, principalmente as nacionais, requerem um bom starter), ou você terá uma fermentação realmente problemática na maior parte dos casos. Já se sua levedura for desidratada, é aconselhável fazer hidratação, pois quando você coloca a levedura desidratada no mosto, a parede celular dela está totalmente fragilizada e, como o mosto é rico em açúcar, ocorre uma pressão osmótica que mata parte das células, causando redução da viabilidade.
A forma de fazer hidratação é muito simples; retire a levedura da geladeira e espere chegar em temperatura ambiente. Ferva 300 ml de água (pode ser até de torneira) em um copo ou Erlen, espere esfriar por volta de 30 ºC, inocule o fermento e tampe a boca do copo/Erlen com papel-alumínio. Dê umas sacudias no r paraecipiente e deixe descansar por cerca de 2h, depois inocule no mosto. Lembrando que não é necessário acrescentar nada a água para fazer a hidratação.
É importante destacar uma coisa, em alguns grupos homebrewers, surgiu um certo furor quando o Jamal do Beer School hidratou leveduras por volta dos 35 ºC. Alguns membros acharam tal atitude absurda porque poderia prejudicar a cepa e blábláblá… mas gente, por favor, lembrem-se de que a levedura só vai se preocupar com a temperatura depois dos 40 ºC, e mais, como vocês podem ver no gráfico abaixo, a temperatura que garante melhor viabilidade em relação a reidratação é entre 30 e 35 ºC.
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| Comparativo de hidratação do levedura com água, stater e mosto de alta OG. Fonte: bkyeast.wordpress.com |
Um fator importante para garantir uma fermentação saudável é a quantidade de células viáveis que você irá inocular no mosto e aqui mora outro grande problema, que é estimar a quantidade de leveduras dentro de uma margem de erro aceitável.
É fácil encontrar calculadoras na internet que fazem estimativa da quantidade de células viáveis no seu starter ou lama e o interessante é que os valores calculados são quase sempre divergentes de uma calculadora para outra. Isso se deve à dificuldade que existe em estimar matematicamente a reprodução de leveduras, são muitos fatores que a influenciam e os modelos matemáticos empregados nessas calculadoras (Chris White e Braukaiser) são deficientes em alguns aspectos. No momento, estamos começando uma pesquisa científica para tentar desenvolver um modelo utilizando mecânica estatística para construir um método mais preciso... a tarefa é árdua, no entanto, se conseguirmos, criaremos uma calculadora online. Por falta de alternativa melhor, você pode usar a calculadora do Brewer's Friend … não vou ensinar aqui como usar ela, existem muitos vídeos no Youtube ensinando isso.
Mas porque eu devo me preocupar com isso?
Estudos mostram (Verbelen, et al 2009) que uma alta taxa de inoculação leva a um rápido consumo da glicose do mosto comparando com uma baixa taxa de inoculação. Entretanto, um rápido consumo da glicose também levou a uma rápida redução no número de células viáveis no decorrer da fermentação, enquanto que taxas mais baixas de inoculação permaneceram por mais tempos com um número maior de células viáveis durante a fermentação, embora ao final do processo o número de células viáveis tenha sido praticamente o mesmo para ambos os casos. Isso mostra que, mesmo a viabilidade variando no correr da fermentação, a taxa de inoculação não altera a viabilidade final, levando inclusive à mesma atenuação. Em contrapartida, alta taxa de inoculação leva a um maior acumulo de trealose pelas células, o que indica maior estresse, já que tal açúcar é sintetizado em resposta a diferentes tipos de stress. Isso acontece porque a trealose ajuda manter a viabilidade da levedura em tempos de escassez de açúcares fermentáveis.
Por sua vez, a diferença em relação à quantidade de álcool na cerveja não foi significativa. Em resposta ao estresse mais elevado, as amostras com overpitching apresentam mais glicerol, ainda que de maneira não muito significativa. Já a sensação de amargor parece aumentar levemente com o aumento da taxa de inoculação. A forma que a taxa de inoculação afeta a produção de ésteres é ainda discutida, parece que algumas cepas são mais sensíveis e acabam produzindo quantidades maiores de ésteres devido à maior produção de álcoois superiores, já outras não apresentam variação considerável. O que podemos afirmar é que na maioria dos casos o diacetil apresenta formação muito elevada em casos de overpitching. Além do diacetil, também é observada uma acidificação levemente maior do mosto (Kaneda et. al, 1992).
Qual é o problema então?
Os problemas overpitching são: Maior produção de diacetil e, em alguns casos, maior produção de ésteres indesejados. Pode haver também (Chen e Fink, 2006) produção de álcoois aromáticos que só são possíveis com alta concentração de células que induzem alterações na morfologia da levedura, o que pode não ser legal para um caso de reaproveitamento.
Problemas com underpitching são: Embora relatado pelo livro Yeast que um dos problemas principais é afetar característica de sabor e aroma da cerveja devido a variações nas concentrações de aldeídos, diacetil e baixa atenuação, as pesquisas científicas apontam que essas informações parecem não proceder. Além da baixa formação de diacetil, apenas o tempo de fermentação parece ser realmente afetado, mostrando que underpitching pode levar a um lag muito maior, o que é perigoso (Kucharczyk eTuszyński, 2015).
Em resumo, baixa taxa de inoculação pode causar um lag muito grande, alta taxa de inoculação pode causar mutação na sua levedura, o que não seria legal pra reaproveitar.
11 – Perfil de temperatura para uma fermentação sem erro.
Lembre-se mais uma vez de que existem cepas que trabalham em faixas
de temperatura diferentes, então essa dica aqui é um caso geral.
A – Temperatura de inoculação
Deve ser aquela mais próxima da temperatura do seu starter/levedura
hidratada. Qualquer coisa abaixo de 35ºC está bom, mas dê
preferências para temperatura sempre abaixo de 25ºC, pois a
depender do seu resfriamento, sua levedura pode passar tempo demais
em temperaturas acima do recomendado, acarretando os problemas já
discutidos.
B – Primeira rampa
Mantenha em 18ºC até que a atenuação esteja na metade do
esperado.
C – Segunda rampa
Suba a temperatura em 2ºC, ou seja, para 20ºC até terminar a
fermentação.
Fim da fermentação não é fim das bolhas no airlock, nem
mesmo estagnação da atenuação (lembra do stuck?), fim da
fermentação é consumo total dos açúcares fermentáveis que, em
uma fermentação saudável, está associada à estagnação da
atenuação. Verifique se a atenuação ocorreu como deveria e
experimente a cerveja, nessa etapa ela deve estar apenas com
diacetil, sem demais off-flavors aparentes.
D – Descanso do Diacetil
Ao fim da fermentação, comece a subir 1ºC por dia, quando atingir
24ºC deixe descansar por no máximo mais 2 dias e experimente a
cerveja, se todo diacetil estiver sido consumido, comece o
resfriamento.
Nessa etapa você pode dizer: “Mas os livros de Homebrew mandam
eu baixar 10ºC a temperatura para “maturar”...”
O diacetil é a oxidação do alfa-acetolactato produzido pela
glicólise da maltose, e a outra parte do alfa-acetolactato fica no
interior na célula e é usado na produção de cetoácidos que atuam
na síntese de aminoácidos. Quando o açúcar acaba e você sobe a
temperatura, causando um certo estresse térmico, a levedura não
consegue entrar em hibernação e então ela resolve usar o
alfa-acetolactato oxidado (diacetil) para a produção dos cetoácidos
utilizados na síntese de aminoácidos. Quando você baixa a
temperatura, muitas das células irão hibernar, deixando uma
quantidade muito pequena responsável por consumir o diacetil.
E – Resfriando
Desça a temperatura para 7ºC em uma taxa de 2 ou 3ºC por dia.
Grande parte dos cervejeiros caseiros fazem carbonatação com priming, por esse motivo é muito importante que você cuide bem da
saúde do seu fermento após o fim da fermentação. Lembre-se também, você tem intenção de dar o Cold crash para
decantar a maior parte de agentes que causam turbidez, parte deles é
levedura. Então você irá naturalmente mandar para as garrafas uma
quantidade pequena de células, as quais voltarão a trabalhar
fermentando seu Priming e produzindo CO2 e álcool,
portanto é essencial que você garanta uma boa saúde ao seu
fermento mesmo no cold crash, para não ter que reinocular
leveduras na garrafa.
Baixar a temperatura para em torno de 7ºC coloca a levedura em
estresse térmico suficiente para que ela acumule trealose que, como
já comentamos, é um açúcar fundamental para a célula suportar
baixas e altas temperaturas com segurança.
F – Cold crash
Depois de chegar vagarosamente em 7ºC, dê o cold crash pelo
tempo que achar necessário e depois envase.
O perfil de temperatura de fermentação acima NÃO é uma
regra, você pode obter bons resultados usando vários métodos ou
mesmo não subindo tanto a temperatura após o fim da fermentação.
A ideia desse tópico é te dar uma dica de como fazer uma
fermentação que é fácil e sem erros.
12 – Nutrientes e suplementação
Nutrientes são fundamentais para a levedura iniciar e sustentar uma fermentação. Exceto o zinco, os nutrientes essenciais para a levedura já se encontram no mosto da cerveja e também junto à levedura em sua embalagem. Entretanto, a quantidade desses nutrientes em nosso mosto é uma recorrente incerteza e muito cervejeiros preferem adicionar nutrientes extras, essenciais ou não, que auxiliam em uma fermentação saudável.
A – A levedura precisa da adição de nutrientes extras?
E a resposta é categoricamente não! Entretanto, a adição desses nutrientes pode ajudar bastante sua fermentação (Jones et al, 1969 ).
B – Quando é melhor usar?
Você pode usar quando quiser, porém é recomendado em cervejas de alta OG junto a uma maior taxa de inoculação de leveduras (Casey et. al 1984 ).
B – Quando é melhor usar?
C – O que e quanto devo usar?
O extrato de levedura, que nada mais é do que levedura autolisada, é uma excelente fonte de nutrientes para as leveduras da fermentação, custa barato e pode ser encontrada em qualquer casa de produtos naturais. O extrato de levedura, que também é conhecido como "levedura de cerveja", é rico em nitrogênio e lipídios. Use na proporção de 1/2 de colher de sopa para 8 litros de mosto/starter. Uma informação curiosa é que adições de extrato de levedura em determinadas condições de fermentação parecem não surtir efeito, da mesma forma que a adição de ergosterol, entretanto é reportado em periódicos que, em situação de fermentação completamente anaeróbia, os dois compostos juntos levam a uma melhora da fermentação, devido ao efeito sinérgico dos dois suplementos. (Casey, Magnus e Ingledew. 1983 ).
Se você fermentará um mosto de alta OG, é interessante prolongar a fase de crescimento celular. Então é bom dar uma elevada no nitrogênio do mosto com fosfato diamônico (DAP), que é uma fonte de N2 inorgânico, na proporção de 0,5g para 2 litros. Excesso de DAP podem levar a produção de ureia pela levedura, que é precursor do uretano, um suposto agente cancerígeno (Mendes-Ferreira et al. 2004 ).
A vitamina B é importante para o metabolismo celular de quase todos os seres vivos, então você pode comprá-la na forma de biotina (B7) e usar na proporção de 1/2 colher de sopa para 4 litros de mosto/starter.
Alguns outros compostos também possuem papel chave na saúde da levedura, como suplementos com zinco, amônia e etc, porém só o zinco é realmente necessário.
No meio homebrew, o que não faltam são pacotes de suplementação para leveduras com toda sorte de nutrientes, entretanto os listados acima são que mais irão te ajudar.
D – Adiciono o nutriente direto no mosto?
Se você vai hidratar a levedura e inocular diretamente no mosto então você terá que adicionar os nutrientes ao mosto, entretanto, se você fará starter, eu recomendaria a suplementação no starter. Isso porque alguns estudos mostram que excesso de aminoácidos e determinados nutrientes no mosto podem levar a problemas na fermentação. Por exemplo, excesso de zinco pode inibir o crescimento celular, altas taxas de DAP podem criar excesso de compostos sulfurosos dando off-flavors, excesso de metais de transição que podem conter tanto no mosto quanto nos nutrientes podem levar a instabilidades físicas da cerveja, criando gushing mesmo com a cerveja corretamente fermentada. (Specht, 2000 ).
Portanto, o que você precisa saber é: Suplementação é boa e indicada para cervejas de altas OG, nesse caso faça uma inoculação com a taxa correta de leveduras, oxigene bem o mosto, garanta um estoque suficiente de N2 e Zn2. Pode também usar um pouco de extrato de levedura e isso já está mais do que bom.
13 – Starter, o que é, pra quê serve e como fazer o melhor do mundo
A – O que é starter.
Para quem ainda não sabe, starter é fazer uma pré-fermentação em pequena escala para inocular no mosto leveduras em plena saúde e atividade, de maneira que comecem imediatamente a fermentação.
B – Pra que serve.
A ideia central do starter é preparar as leveduras para iniciarem a fermentação, evitando lag e outros problemas. Entretanto, a maior parte dos cervejeiros faz o starter para atingir uma quantidade adequada de células para a fermentação, evitando underpitching.
C – Quando é necessário.
Para Ales quase nunca… mas é legal fazer starter para leveduras líquidas, vencidas ou se sua quantidade de células é muito pequena.
D – Como fazer corretamente.
Fazer um starter corretamente é fácil, o mínimo que você precisa é de um mosto qualquer, pode ser sobra da brassagem ou feito com DME, uma garrafa e a levedura. Isso por si só já é suficiente em muitas vezes. Mas qual seria a melhor forma de se fazer o starter? A receita abaixo é um verdadeiro overkill, você não precisa dela, mas fazendo dessa forma vai garantir uma saúde excelente à levedura. Pra você ter ideia, nós usamos essa receita para starters de leveduras que serão liofilizadas ou congeladas. Você vai precisar de:
– Agitador magnético com barra magnética (é claro);
– Levedura;
– DME;
– Extrato de leveduras;
– Sulfato de Zinco;
– Biotina/Vitamina B;
– Água;
– Erlenmeyer (Erlen) de 2 litros ou mais;
– Ácido cítrico.
Primeiro de tudo: Retire a levedura da geladeira e deixe-a chegar à temperatura ambiente. Caso seja levedura desidratada, hidrate-a da forma que comentamos anteriormente.
Para o starter, iremos usar a relação de 1g de DME para cada 10ml de água. Pegue seu Erlen e coloque 2 litros de água e adicione a barra magnética, 200g de DME ou até sua OG bater entre 1030 e 1040, adicione também 1/8 de colher de sopa de extrato de levedura, ¼ de colher de sopa de Biotina e no máximo 100mg de sulfato de zinco. Meça o pH e corrija com ácido cítrico até ficar por volta de 5 e então coloque papel-alumínio na boca do Erlen e leve ao fogo, deixando ferver por 5 min.
CUIDADO: o DME derrama igual leite quando ferve, então fique esperto.
Depois de 5 minutos de fervura, tire o Erlen do fogo e deixe-o resfriar, pode colocar direto em um balde com gelo ou simplesmente deixe descansar até atingir a temperatura ambiente. Em temperatura ambiente, inocule a levedura e leve ao agitador magnético por cerca de 24h depois do início da fermentação, e se possível mantenha a temperatura em torno de 30ºC. Você não deve esperar a fermentação acabar, a ideia é inocular no momento de maior saúde das leveduras. Caso o volume do starter seja muito grande, leve o Erlen à geladeira por 24h e deixe decantar, depois descarte o excedente e inocule.
Como já dissemos, você não precisa de tudo isso, o básico de um Starter se resume em fazer um mosto com DME por volta de 1.030-1.040 OG, 1/8 de colher de sopa de extrato de levedura e ficar agitando durante o dia com as próprias mãos, caso não tenha agitador magnético (sem o agitador, a taxa de crescimento será menor).
Por último, garantir uma boa oxigenação do mosto é sempre legal e isso, aliado ao starter acima e ao perfil de fermentação que já discutimos, levam a uma fermentação praticamente perfeita.
O armazenamento de leveduras deve ser feito com cuidado da forma que o fabricante indica, geralmente em geladeira perto dos 5 ºC. Mas como você notou, todo fermento tem um prazo de validade que está associado à garantia de uma boa viabilidade, ou seja, quantas células existem lá em boa saúde para realizar fermentação e o quanto o pacote aguenta sem correr o risco de se deteriorar minimamente, mas a ponto de expor seu interior à contaminação (esse é o motivo pelo qual água mineral tem validade).
Leveduras secas possuem prazo de validade e viabilidade muito maior do que leveduras líquidas. Como podemos ver no gráfico abaixo, a viabilidade cai para 50% em apenas 3 meses.
– Agitador magnético com barra magnética (é claro);
– Levedura;
– DME;
– Extrato de leveduras;
– Sulfato de Zinco;
– Biotina/Vitamina B;
– Água;
– Erlenmeyer (Erlen) de 2 litros ou mais;
– Ácido cítrico.
Primeiro de tudo: Retire a levedura da geladeira e deixe-a chegar à temperatura ambiente. Caso seja levedura desidratada, hidrate-a da forma que comentamos anteriormente.
Para o starter, iremos usar a relação de 1g de DME para cada 10ml de água. Pegue seu Erlen e coloque 2 litros de água e adicione a barra magnética, 200g de DME ou até sua OG bater entre 1030 e 1040, adicione também 1/8 de colher de sopa de extrato de levedura, ¼ de colher de sopa de Biotina e no máximo 100mg de sulfato de zinco. Meça o pH e corrija com ácido cítrico até ficar por volta de 5 e então coloque papel-alumínio na boca do Erlen e leve ao fogo, deixando ferver por 5 min.
CUIDADO: o DME derrama igual leite quando ferve, então fique esperto.
Depois de 5 minutos de fervura, tire o Erlen do fogo e deixe-o resfriar, pode colocar direto em um balde com gelo ou simplesmente deixe descansar até atingir a temperatura ambiente. Em temperatura ambiente, inocule a levedura e leve ao agitador magnético por cerca de 24h depois do início da fermentação, e se possível mantenha a temperatura em torno de 30ºC. Você não deve esperar a fermentação acabar, a ideia é inocular no momento de maior saúde das leveduras. Caso o volume do starter seja muito grande, leve o Erlen à geladeira por 24h e deixe decantar, depois descarte o excedente e inocule.
Como já dissemos, você não precisa de tudo isso, o básico de um Starter se resume em fazer um mosto com DME por volta de 1.030-1.040 OG, 1/8 de colher de sopa de extrato de levedura e ficar agitando durante o dia com as próprias mãos, caso não tenha agitador magnético (sem o agitador, a taxa de crescimento será menor).
Por último, garantir uma boa oxigenação do mosto é sempre legal e isso, aliado ao starter acima e ao perfil de fermentação que já discutimos, levam a uma fermentação praticamente perfeita.
14 – Armazenando leveduras
O armazenamento de leveduras deve ser feito com cuidado da forma que o fabricante indica, geralmente em geladeira perto dos 5 ºC. Mas como você notou, todo fermento tem um prazo de validade que está associado à garantia de uma boa viabilidade, ou seja, quantas células existem lá em boa saúde para realizar fermentação e o quanto o pacote aguenta sem correr o risco de se deteriorar minimamente, mas a ponto de expor seu interior à contaminação (esse é o motivo pelo qual água mineral tem validade).
Leveduras secas possuem prazo de validade e viabilidade muito maior do que leveduras líquidas. Como podemos ver no gráfico abaixo, a viabilidade cai para 50% em apenas 3 meses.
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| Redução da viabilidade do fermento líquido com o passar dos meses. Fonte: beersmith.com |
E se você é um cervejeiro experiente, já deve ter notado que é fácil achar nas brewshops aquele fermento líquido que tem mais de 3 meses de fabricação, então é muito importante conhecer métodos simples de armazenamento de leveduras. Os dois principais possíveis de se fazer em casa é o congelamento e os Slants.
Slant é uma cultura com poucas células de levedura dentro de um tubo de ensaio, dura bastante tempo na sua geladeira, é fácil de fazer e não sai caro. O problema é que você terá que propagá-la com cuidado, e muitas vezes, para chegar no número de células desejado na fermentação. Aqui tem um vídeo sobre isso.
Outro método interessante é o congelamento de leveduras, que você pode fazer com baixíssimo custo em casa. Esse método é mais fácil de propagar e em alguns casos dura até 5 anos no freezer (Mendes et al. 1999).
Slant é uma cultura com poucas células de levedura dentro de um tubo de ensaio, dura bastante tempo na sua geladeira, é fácil de fazer e não sai caro. O problema é que você terá que propagá-la com cuidado, e muitas vezes, para chegar no número de células desejado na fermentação. Aqui tem um vídeo sobre isso.
Outro método interessante é o congelamento de leveduras, que você pode fazer com baixíssimo custo em casa. Esse método é mais fácil de propagar e em alguns casos dura até 5 anos no freezer (Mendes et al. 1999).
Para o congelamento, você precisará dê:
1 - Erlen de no mínimo 2 L e outro de 0.5 L (se possível);
2 - DME (ou mosto, de preferência não lupulado);
3 - Extrato de levedura;
4 - Tocoferol (Vitamina E) ou ácido ascórbico (Vitamina C);
5 - Leite desnatado ou glicerina;
6 - Álcool isopropílico ou álcool em gel;
7 - Agitador magnético (se possível);
8 - Tubos Falcon de 50ml;
9 - Balança (se possível).
Passo a passo:
A – Faça o starter do tópico anterior. Depois que sua levedura estiver no ápice da saúde e da reprodução, você deve mantê-la em 45ºC por 2h. Você pode fazer isso usando um agitador com controle de temperatura, banho-maria no fogão, em uma estufa ou onde você tiver condições. Note que 45ºC é uma temperatura ruim para fermentação e não para a levedura em si, como mostra Guttierrez (1990), pois é a melhor forma de forçar a levedura a acumular trealose para garantir a integridade da parede celular durante o congelamento. Depois desse descanso em 45ºC, é só mandar pra geladeira por 24h para decantar a levedura; mantenha a temperatura da geladeira entre 5 e 2ºC.
B – Com a levedura decantada, descarte o mosto fermentado do starter, transfira a lama para o Erlen de 0.5L. Você deve ter por volta de 250ml de lama. Tome cuidado com a sanitização.
C – Em algum outro recipiente, pode ser um copo/Becker/Erlen, faça a solução: 60% água fervida, 40% de leite desnatado ou glicerina, dê preferência ao leite desnatado (Alcarde e Baso, 1997 ) ele é bem melhor que glicerina como agente crioprotetor. Adicione na solução 0.5g de vitamina E ou 1g de vitamina C por litro de solução (vitamina E é melhor). Fazendo de 300 a 500 ml dessa solução, é quantidade suficiente para fazer o procedimento. Caso use vitamina C, não adicione à água se a temperatura da mesma estiver acima de 40ºC, caso contrário ela perderá completamente a função devido à sua instabilidade para temperaturas acima de 40°C.
D – Sanitize os tubos Falcon, muitos deles não virão sanitizados.
E – Perto de uma fonte de calor e com as janelas da sua cozinha fechada, coloque 25ml de lama e 25ml da solução dentro do tubo Falcon. Feche e passe fita adesiva para lacrar o tubo. Repita isso até acabar a lama.
F – Pegue uma jarra ou pote que caiba todos os tubos em pé, coloque os tubos Falcon e preencha a jarra com 50% álcool isopropílico e 50% de água. Caso você não tenha fácil acesso a álcool isopropílico, pode misturar 1 xícara de detergente neutro com 1/4 de xícara de álcool comum ou em gel. Essa etapa é fundamental para sua levedura não ficar tendo variações térmicas constantes dentro do congelador.
G – Coloque no freezer e game over. Aguenta de 1 até 5 anos e esse procedimento garante uma viabilidade bem alta, devido ao leite desnatado e ao aquecimento até 45 ºC.
H – Você pode abrir mão, sem grandes perdas de: Aquecimento por duas horas em 45 ºC (diminui viabilidade) e agitador magnético (menor quantidade final de células). Além disso, o starter pode ser simples, só DME, água e levedura, mas recomendo que faça o overkill.
A estimativa de células por Falcon dependerá do seu starter, use o Brewer's Friend para estimar a quantidade final de células e depois divida o valor pela quantidade de tubos que você preencheu.
1 - Erlen de no mínimo 2 L e outro de 0.5 L (se possível);
2 - DME (ou mosto, de preferência não lupulado);
3 - Extrato de levedura;
4 - Tocoferol (Vitamina E) ou ácido ascórbico (Vitamina C);
5 - Leite desnatado ou glicerina;
6 - Álcool isopropílico ou álcool em gel;
7 - Agitador magnético (se possível);
8 - Tubos Falcon de 50ml;
9 - Balança (se possível).
Passo a passo:
A – Faça o starter do tópico anterior. Depois que sua levedura estiver no ápice da saúde e da reprodução, você deve mantê-la em 45ºC por 2h. Você pode fazer isso usando um agitador com controle de temperatura, banho-maria no fogão, em uma estufa ou onde você tiver condições. Note que 45ºC é uma temperatura ruim para fermentação e não para a levedura em si, como mostra Guttierrez (1990), pois é a melhor forma de forçar a levedura a acumular trealose para garantir a integridade da parede celular durante o congelamento. Depois desse descanso em 45ºC, é só mandar pra geladeira por 24h para decantar a levedura; mantenha a temperatura da geladeira entre 5 e 2ºC.
B – Com a levedura decantada, descarte o mosto fermentado do starter, transfira a lama para o Erlen de 0.5L. Você deve ter por volta de 250ml de lama. Tome cuidado com a sanitização.
C – Em algum outro recipiente, pode ser um copo/Becker/Erlen, faça a solução: 60% água fervida, 40% de leite desnatado ou glicerina, dê preferência ao leite desnatado (Alcarde e Baso, 1997 ) ele é bem melhor que glicerina como agente crioprotetor. Adicione na solução 0.5g de vitamina E ou 1g de vitamina C por litro de solução (vitamina E é melhor). Fazendo de 300 a 500 ml dessa solução, é quantidade suficiente para fazer o procedimento. Caso use vitamina C, não adicione à água se a temperatura da mesma estiver acima de 40ºC, caso contrário ela perderá completamente a função devido à sua instabilidade para temperaturas acima de 40°C.
D – Sanitize os tubos Falcon, muitos deles não virão sanitizados.
E – Perto de uma fonte de calor e com as janelas da sua cozinha fechada, coloque 25ml de lama e 25ml da solução dentro do tubo Falcon. Feche e passe fita adesiva para lacrar o tubo. Repita isso até acabar a lama.
F – Pegue uma jarra ou pote que caiba todos os tubos em pé, coloque os tubos Falcon e preencha a jarra com 50% álcool isopropílico e 50% de água. Caso você não tenha fácil acesso a álcool isopropílico, pode misturar 1 xícara de detergente neutro com 1/4 de xícara de álcool comum ou em gel. Essa etapa é fundamental para sua levedura não ficar tendo variações térmicas constantes dentro do congelador.
G – Coloque no freezer e game over. Aguenta de 1 até 5 anos e esse procedimento garante uma viabilidade bem alta, devido ao leite desnatado e ao aquecimento até 45 ºC.
H – Você pode abrir mão, sem grandes perdas de: Aquecimento por duas horas em 45 ºC (diminui viabilidade) e agitador magnético (menor quantidade final de células). Além disso, o starter pode ser simples, só DME, água e levedura, mas recomendo que faça o overkill.
A estimativa de células por Falcon dependerá do seu starter, use o Brewer's Friend para estimar a quantidade final de células e depois divida o valor pela quantidade de tubos que você preencheu.
15 – Reaproveitando a lama
A primeira dúvida sobre o reaproveitamento de lama é: Lavar ou não lavar?
E a resposta é: Não lave! Quando você faz a lavagem, você precisa garantir um ambiente com uma sanitização muito, mas muito boa, pois sua lama lavada pode virar um verdadeiro cavalo de Troia. A vantagem que você terá com a lavagem é apenas melhorar sua estimativa de células viáveis e isso não vale a pena a meu ver.
Então qual a melhor forma?
A – Se você usa bombona/balde ou qualquer outro fermentador que não facilita sua vida, no máximo guarde a lama em ambiente altamente sanitizado, leve à geladeira por 24h a 2ºC, deixe decantar e você verá que há duas camadas de fermento, a camada mais no fundo é levedura morta, a camada intermediária é levedura viva e a camada superior é mosto fermentado. Se você quiser, pode separar e pegar a só a parte com leveduras vivas, mas deixe passar um pouco da camada de levedura morta porque são ricas em nutrientes. Fazer starter é opcional, em todos os reaproveitamentos. Da experiência, sabemos que a maior parte das leveduras funciona da mesma forma sem e com starter, no máximo a fermentação pode demorar 1 dia a mais. Leveduras belgas que produzem muito ésteres podem perder um pouco dessa capacidade, porém o sabor não é alterado.
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| A parte superior é cerveja, a intermediária é levedura vida, a inferior é levedura morta e outros dejetos do trub. Fonte: https://www.love2brew.com/Articles.asp?ID=567 |
B – Se você tem um fermentador de fundo cônico, com inclinação de 60º, a sua vida fica muito mais fácil. Você simplesmente retira a parte mais inferior do trub, que é majoritariamente levedura morta, e já manda outra leva de cerveja por cima pra fermentar na mesma lama que sobrou. Com segurança, você pode fazer isso até 4 vezes. Em escala industrial, depois da terceira fermentação, fazemos análise da qualidade da levedura no fermentador. Se ela estiver boa, podemos fazer até mais 2 fermentações, se estiverem apresentando propensão a contaminação ou características de mutação, descartamos.
C – O que eu diria pra você fazer: Caso tenha um fermentado de fundo cônico e bom controle de sanitização: Não lave lama, separe ela em recipiente sanitizado, decante parte das leveduras mortas e use logo em seguida sem starter. Caso você goste de se aventurar, depois de decantar parte das leveduras, separe em 3 starter de 2 litros. Use 1 starter para fazer fermentação e congele os outros dois com o método do tópico anterior.
Caso não tenha fermentador de fundo cônico: Programe suas brassagens para reutilizar a lama sem tirar ela do fermentador, essa é uma das maneiras mais cômodas e mais seguras de se reaproveitar a lama, então sempre pense em fazer isso. Porém, se você não fará nenhuma brassagem em tempo curto, retire a lama, guarde em na geladeira em recipiente bem sanitizado.
Caso evite fazer trasfegas e retire a lama da fermentação depois do cold crash, é sempre bom baixar lentamente a temperatura do fermentador até 7ºC, como dissemos, para não prejudicar as leveduras, e depois disso recolha a lama e faça um starter, já que muitas leveduras estarão em estado de hibernação. Mesmo que você use gelatina na clarificação, você pode reutilizar a lama, porém eu não recomendo que você faça reaproveitamento caso não faça trasfega do fermentador para uma tina de clarificação, ainda mais se não tiver um bom controle da sanitização.
C – O que eu diria pra você fazer: Caso tenha um fermentado de fundo cônico e bom controle de sanitização: Não lave lama, separe ela em recipiente sanitizado, decante parte das leveduras mortas e use logo em seguida sem starter. Caso você goste de se aventurar, depois de decantar parte das leveduras, separe em 3 starter de 2 litros. Use 1 starter para fazer fermentação e congele os outros dois com o método do tópico anterior.
Caso não tenha fermentador de fundo cônico: Programe suas brassagens para reutilizar a lama sem tirar ela do fermentador, essa é uma das maneiras mais cômodas e mais seguras de se reaproveitar a lama, então sempre pense em fazer isso. Porém, se você não fará nenhuma brassagem em tempo curto, retire a lama, guarde em na geladeira em recipiente bem sanitizado.
Caso evite fazer trasfegas e retire a lama da fermentação depois do cold crash, é sempre bom baixar lentamente a temperatura do fermentador até 7ºC, como dissemos, para não prejudicar as leveduras, e depois disso recolha a lama e faça um starter, já que muitas leveduras estarão em estado de hibernação. Mesmo que você use gelatina na clarificação, você pode reutilizar a lama, porém eu não recomendo que você faça reaproveitamento caso não faça trasfega do fermentador para uma tina de clarificação, ainda mais se não tiver um bom controle da sanitização.
16 – O que realmente pode afetar sua cerveja caseira?
Você encontrará muitas pessoas que dizem fazer tudo o oposto do que discutimos acima e ainda sim fazem ótimas cervejas e isso é verdade, mas conta com um pouco de sorte também.
A fermentação é um processo que envolve a interação com um complexo sistema biológico, que é a levedura, portanto o comportamento dela pode ser imprevisível, e muitas vezes, o que nos cabe fazer, é estipular médias estatísticas e faixas que apresentam bom comportamento e a fermentação é dita “controlável”.
A – Oxigenação
Na escala caseira, o O2 diluído e o que o entra no fermentador quando você está despejando o mosto fervido são suficientes para garantir uma fermentação adequada. Claro que oxigenar pode fazer a diferença entre uma cerveja boa e uma excelente.
B – Hidratação
Hidratar aumenta a viabilidade celular e você consegue uma fermentação melhor, isso é fato. Porém, o próprio fabricante recomenda a inoculação direta do pacote no mosto, e isso ocorre por que existe uma determinada quantidade de células que resiste à pressão osmótica e começa a fermentação. Já cansamos de abrir e jogar o pacote de leveduras direto no mosto e ter uma boa fermentação. Mas lembre-se, você já se esforçou pra caramba pra fazer a cerveja, o que custa tratar bem suas leveduras?
C – Nutrientes
Dentro do pacote de leveduras secas, já existe uma certa quantidade de nutrientes adequados, logo você não precisa realmente deles. O mesmo acontece com leveduras líquidas, porém em muitos casos você precisará fazer um starter devido à baixa quantidade de células.
D – Diferença de temperatura entre levedura e mosto
Como dissemos, os estudos científicos são difíceis de se concluir algo para a escala que trabalhamos em casa. Nós já fizemos diversas vezes inoculações com cerca de 10ºC de diferença entre mosto e fermento e não obtivemos nenhum problema de fermentação, porém esse choque térmico é algo que você pode evitar facilmente.
E – Temperatura de fermentação
A temperatura é algo que pode sim afetar sua cerveja de muitas formas negativas. Porém, é possível conseguir bons resultados fermentando em temperatura ambiente com algumas leveduras, como a US-05 por exemplo. Note que “SER POSSÍVEL” não é via de regra.
F – Temperatura do descanso do diacetil
A temperatura que indicamos apenas acelera o processo e impede que possam ocorrer problemas, mas fazer um descanso 10ºC abaixo da temperatura de fermentação funciona quase sempre, porém mais lentamente.
G – Adaptação ao Cold Crash
Você pode dar cold crash direto da temperatura do descanso do diacetil, já cansamos de fazer isso e dá certo toda vez. Todavia, você terá uma saúde melhor da levedura e, por conseguinte, uma melhor carbonatação, se você der esse tempo de adaptação.
A fermentação é um processo que envolve a interação com um complexo sistema biológico, que é a levedura, portanto o comportamento dela pode ser imprevisível, e muitas vezes, o que nos cabe fazer, é estipular médias estatísticas e faixas que apresentam bom comportamento e a fermentação é dita “controlável”.
A – Oxigenação
Na escala caseira, o O2 diluído e o que o entra no fermentador quando você está despejando o mosto fervido são suficientes para garantir uma fermentação adequada. Claro que oxigenar pode fazer a diferença entre uma cerveja boa e uma excelente.
B – Hidratação
Hidratar aumenta a viabilidade celular e você consegue uma fermentação melhor, isso é fato. Porém, o próprio fabricante recomenda a inoculação direta do pacote no mosto, e isso ocorre por que existe uma determinada quantidade de células que resiste à pressão osmótica e começa a fermentação. Já cansamos de abrir e jogar o pacote de leveduras direto no mosto e ter uma boa fermentação. Mas lembre-se, você já se esforçou pra caramba pra fazer a cerveja, o que custa tratar bem suas leveduras?
C – Nutrientes
Dentro do pacote de leveduras secas, já existe uma certa quantidade de nutrientes adequados, logo você não precisa realmente deles. O mesmo acontece com leveduras líquidas, porém em muitos casos você precisará fazer um starter devido à baixa quantidade de células.
D – Diferença de temperatura entre levedura e mosto
Como dissemos, os estudos científicos são difíceis de se concluir algo para a escala que trabalhamos em casa. Nós já fizemos diversas vezes inoculações com cerca de 10ºC de diferença entre mosto e fermento e não obtivemos nenhum problema de fermentação, porém esse choque térmico é algo que você pode evitar facilmente.
E – Temperatura de fermentação
A temperatura é algo que pode sim afetar sua cerveja de muitas formas negativas. Porém, é possível conseguir bons resultados fermentando em temperatura ambiente com algumas leveduras, como a US-05 por exemplo. Note que “SER POSSÍVEL” não é via de regra.
F – Temperatura do descanso do diacetil
A temperatura que indicamos apenas acelera o processo e impede que possam ocorrer problemas, mas fazer um descanso 10ºC abaixo da temperatura de fermentação funciona quase sempre, porém mais lentamente.
G – Adaptação ao Cold Crash
Você pode dar cold crash direto da temperatura do descanso do diacetil, já cansamos de fazer isso e dá certo toda vez. Todavia, você terá uma saúde melhor da levedura e, por conseguinte, uma melhor carbonatação, se você der esse tempo de adaptação.
H – Over/under Pitching
Para ambos os casos, na maioria esmagadora das vezes, você não notará nada mais do que um atraso no começo da fermentação causado pelo underpitching, o que é perigoso por si só. Porém, experimentos quasi-científicos realizados pelo Brulosophy mostraram que participantes dos testes não foram capazes de distinguir uma Ale fermentada com over e underpitching, daquelas fermentadas com número correto de leveduras. O mesmo ocorreu no teste com Lager.
I – A final, nada importa?
Muita coisa importa, ou pra ser mais exato, tudo importa. O ponto difícil para o cervejeiro caseiro entender, principalmente os iniciantes, é que existe uma diferença enorme entre alteração e percepção no produto final. Nosso paladar e olfato são extremamente limitados e por isso muitas vezes não conseguimos distinguir cervejas feitas com determinadas alterações.
Uma coisa que nosso mestre cervejeiro e engenheiro de alimentos sempre fala é que, na indústria, você consegue mostrar que alterações mínimas em um produto não afetam o produto final, se tornando indistinguível ao consumidor final. Porém, ao longo do tempo, essas alterações foram feitas tantas vezes que o produto atual acaba por ficar muito diferente do produto inicial de tempos atrás. É a versão da indústria de alimentos da fábula cruel do sapo fervido: se você colocar um sapo direto na água quente ele vai notar a diferença de temperatura e pular para fora da água, mas se você alterar lentamente a temperatura da água, ele permanece lá por não notar variações graduais de temperatura, e no fim acaba morrendo cozido.
Com sua cerveja é igual, controlando maximamente as variáveis, você conseguirá estabelecer um padrão de qualidade que você consegue replicar e extrairá o máximo em sabor e aroma que sua cerveja pode oferecer. Negligenciar uma série de fatores que sozinhos são indistinguíveis, pode levar a uma cerveja final completamente diferente do que você espera.
Como dissemos ao longo do texto, controlar essas variáveis pode ser a diferença entre uma cerveja legalzinha para se beber com os amigos da cerveja que vai ganhar o campeonato de cervejeiros amadores da sua região. Por isso, o cervejeiro caseiro deve entender que existem poucas regras para se fazer cerveja, e de forma geral elas são: Moer corretamente o malte para não ter entupimentos do fundo falso, controlar bem sua beta e alfa-amilase, usar água não contaminada, fazer fervura do mosto por mais de 30 minutos, manter uma boa sanitização durante a fermentação, garantir leveduras saudáveis sob o mínimo controle de temperatura (faixa entre 17 e 25º C para Ales), garantir que a fermentação acabou, que o diacetil foi consumido e, por fim, fazer corretamente a carbonatação. Feito isso, você terá uma cerveja bebível.
É isso, chegamos ao fim do maior texto do mundo, você que leu tudo até aqui é um herói!
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Por: Thiago M. G. e Ghiovani Z. R.
Este texto está sob amparo legal da licença CC BY-SA:
Sensacional, muito bem explicativo de fácil entendimento até para os mais leigos no assunto. Parabénssssss pela iniciativa, são atitudes como essa que fazem a diferença no universo cervejeiro. Obrigado!!!!
ResponderExcluirFantástico... obrigado pela contribuição.... Muito esclarecedor! Abs
ResponderExcluirtexto incrível, muito obrigado.
ResponderExcluirParabéns pelo texto, e muito obrigado por cultivar essa cultura cervejeira!
ResponderExcluirTamo junto, Irmão! Ainda tô lá no HBT4 e no Insta como Breja Da Toca! Abraço!
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