A flash-pasteurização da cerveja

 

Na procura por métodos que assegurem a estabilidade microbiológica da cerveja, a escolha pode recair sobre processos de estabilização a frio, como a filtração estéril e a filtração por membrana e a estabilização através de processos térmicos, como a pasteurização de túnel ou a flash-pasteurização.

Visando otimizar custos e racionalizar processos, a escolha recairá sobre o equipamento que oferecer o melhor conjunto de características.

O processo térmico para a estabilização da cerveja

Os processos térmicos para a estabilização de alimentos retrocedem até as experiências de Benjamin, que também descreveu a relação entre temperatura e tempo sobre os diversos microrganismos e a partir disto desenvolveu a fórmula de U.P. (unidades de pasteurização) para cerveja filtrada, válida até hoje. Os microrganismos contaminantes mais comuns da cerveja, como os lactobacilos e pediococos, morrem abaixo de 15 U.P., e para a escolha dos valores de U.P. necessários, utilizamos microrganismos relevantes na cervejaria, o Lactobacillus lindneri - que tolera até 17 U.P. e o Lactobacillus frigidus, que sob determinadas condições forma cápsulas mucilaginosas e só é eliminado a partir de 27 U.P.

Ambos fazem parte dos microrganismos sensíveis ao calor e nocivos à cerveja, tanto que o acréscimo de uma pequena margem de segurança é suficiente para assegurar uma eliminação quantitativa, também com elevado número inicial de microrganismos.

É recomendável uma temperatura mínima de 66°C e um tempo mínimo de contato de 15 segundos.

Na prática, os parâmetros vigentes são 72°C e 30 segundos, o que corresponde a 30 U.P., onde a pressão não deve ser inferior à pressão de saturação da bebida.

O equipamento de flash-pasteurização

Para se atender às necessidades do cliente, deve-se dimensionar um sistema de flash-pasteurização de acordo com as características do produto, como também dos periféricos e a tecnologia das instalações. Possuem um papel importante: o teor de CO2, lúpulo, levedura e extrato residual, o grau de fermentação, as condições microbiológicas e o tipo de cerveja.

Vários outros parâmetros devem ser levados em conta, para o correto dimensionamento das instalações: a pressão e temperatura de entrada, meio de aquecimento ou a temperatura máxima permissível de enchimento, o rendimento do equipamento, a temperatura de aquecimento desejada, o tempo de permanência à temperatura de pasteurização e a recuperação de energia, a quantidade de unidades de pasteurização (U.P.) necessária, a máxima perda de pressão permissível, como também o grau de automatização e as características de construção da estrutura, já que muitos equipamentos de flash-pasteurização são totalmente montados em quadros.

Apenas quando uma instalação de flash-pasteurização é bem concebida e operada de acordo com o prescrito, é que todas as suas vantagens podem ser aproveitadas.

Encontram-se no mercado instalações que permitem vazões variáveis, de 20 a 600 hl/h, de modo a atender à demanda da enchedora. A flash-pasteurização consiste basicamente de um trocador de calor de placas (com uma recuperação de energia acima de 90%), de uma zona de manutenção de temperatura e de um tanque-pulmão. Através da baixa carga térmica, assim como a manutenção exata e automática da temperatura, e uma curta fase de aquecimento, é assegurada a qualidade do produto.

O desenho das placas do trocador de calor deve permitir a distribuição uniforme da cerveja por toda a sua superfície, de modo a evitar "ilhas de calor".

Caso o tanque-pulmão encha durante a produção, automaticamente é introduzida água na linha, de modo a esvaziar o trocador de calor e a zona de manutenção de temperatura (serpentina), empurrando a cerveja para o tanque-pulmão. O sistema permanece pronto para retornar com cerveja - sob condições estéreis - tão logo o nível do tanque-pulmão tenha baixado.

Havendo algum transtorno, como o não atingimento das unidades de pasteurização necessárias, a válvula de controle fecha e o fluxo de cerveja é interrompido. Quando o problema é sanado, a produção é retomada. O término do processo ocorre automaticamente após ter sido acionado, consistindo em um enxágüe (onde o aquecedor é desligado), que resfria o trocador de calor.

Simultaneamente o tanque-pulmão é enxaguado e é preparada água de enxágüe para a enchedora.

Fluxograma básico da flash-pasteurização:

Características de uma flash-pasteurização moderna:

- operação totalmente automática, manuseio simples;

- alta flexibilidade com produtos diferentes; cerveja normal (Pilsen), cerveja de trigo (Weizen),
bebidas à base de cerveja, sucos;

- alta recuperação de energia: > 90%;

- independe de componentes da cerveja, como beta-glucanos;

- segurança constante, mesmo com vazões variáveis;

- limpeza por CIP;

- construção em módulos permite baixos custos de montagem e instalação;

- longa vida útil;

- pode ser facilmente ampliada.

Limpeza de uma instalação de flash-pasteurização

Quando os trocadores de calor são especialmente concebidos para a indústria de bebidas, os diâmetros das aberturas entre a placas são construídas em função da vazão.

A partir das aberturas das placas, a solução de limpeza flui uniformemente através de canais de distribuição por toda a superfície da placa, eliminado-se a possibilidade de formação de cantos mortos.

A limpeza da instalação pode englobar o tanque-pulmão ou não, com programa específico para cada caso. Antes do início da produção, ocorre sempre uma esterilização de todo o circuito com água quente até a enchedora.

Vantagens da flash-pasteurização

Através da variação da temperatura, a flash-pasteurização oferece como nenhum outro processo (até agora difícil ou com grande necessidade de recursos), a possibilidade de se estabilizar cervejas como por exemplo, cerveja de trigo (Weizenbier) com levedura (entre 100 e 120 U.P.) e também restos de cerveja, com cerca de 50 U.P. Em diversas experiências ficou demonstrado que não ocorrem alterações na estabilidade organoléptica e físico-química da cerveja.

Mesmo quando as células de levedura são mantidas por 90 segundos a 74°C na zona de manutenção de temperatura, com 24 bar de pressão, elas demonstram possuir uma resistência extraordinária e não se rompem. Deve ser levado em conta que a cerveja não passa mais do que 30 segundos na zona de manutenção de temperatura e é imediatamente resfriada à temperatura de enchimento, e quando se trabalha com baixos teores de oxigênio, a flash-pasteurização revela ser um processo que não altera as características do produto.

Ao se flash-pasteurizar cervejas sensíveis, pode-se diminuir a temperatura, aumentando o percurso da zona de manutenção de temperatura (conseqüentemente o tempo de contato).

Uma grande contribuição para a redução de custos é dada pela automatização simples da flash-pasteurização, tornando-se possível monitorar o processo pelo registro gráfico das temperaturas, tempos, vazões e unidades de pasteurização.

O baixo valor de aquisição e os baixos custos operacionais (vide gráfico 1) fazem esse processo ser muito econômico, em comparação com as filtrações e o pasteurizador de túnel.

Gráfico 1: Comparativo de custos entre os diversos sistemas

Os equipamentos (filtrações) anteriormente citados são utilizados para eliminar contaminações primárias. Microrganismos como Lactobacillus brevis e casei, Pectinatus e Megasphera provocam contaminações secundárias na área de envasamento e apenas podem ser eliminados totalmente através de pasteurização.

Cervejas especiais com extrato residual elevado ou Malzbier, foram até agora tratadas por meio de uma pasteurização de túnel, já que são especialmente sensíveis à deterioração microbiológica.

À vantagem desse processo de pasteurização completo (vasilhame e cerveja), contrapõe-se uma série de desvantagens: alto custo de investimento, grande necessidade de espaço, alto consumo de energia e água.

Em combinação com rinsers (rinsagem do vasilhame vazio por meio de dióxido de cloro - ClO2) e enchedoras estéreis (esterilização por vapor), a flash-pasteurização oferece a possibilidade de assegurar a qualidade da cerveja que antes só podia ser pasteurizada em túnel.

A cerveja é estabilizada biologicamente através da flash-pasteurização é enchida em vasilhame esterilizado no rinser ou na enchedora.

Conclusão

Uma série de experiências recentes demonstrou que a influência da flash-pasteurização sobre os resultados de análises técnico-químicas é muito menor do que se supunha - de acordo com a literatura, mesmo sob extrema super-pasteurização (80 a 500 U.P.).

Através de degustação detectou-se que a oxidação foi inferior ao que se esperava. Em nenhum dos casos ficou evidente o "aroma e paladar de pão", devido ao fato de se trabalhar com teores extremamente baixos de oxigênio. Uma redução do caráter de cerveja fresca e a diminuição do teor de ésteres e alcoóis alifáticos superiores tornou-se evidente com o aumento da carga térmica (U.P.).

Em cervejas com levedura (não filtradas), mesmo com extrema super-pasteurização (500 U.P), não surgiu o "paladar de autólise" e apenas as células de levedura foram mortas.

Isto demonstra que a flash-pasteurização é um processo seguro e de fácil domínio.

Fonte: Matthias Rembert Reinold
Mestre Cervejeiro Diplomado