No ano de 1876, Louis Pasteur publicou diversos trabalhos sobre suas pesquisas sobre a cerveja.

Ele comprovou que a fermentação alcoólica – assim como a deterioração microbiológica – é ligada a organismos vivos. Através de experimentos ele comprovou que os microrganismos, que são responsáveis pela fermentação e “deterioração” da cerveja, morrem em temperaturas mais elevadas.

Os trabalhos descreviam um tratamento térmico na garrafa fechada a temperaturas de 69°C até 75°C.

Louis Pasteur efetuou as primeiras pesquisas sobre a pasteurização da cerveja

As suas percepções formaram a base para a elaboração de cerveja com características de qualidade previsíveis, já que até lá a fermentação espontânea representava o processo usual. Por meio de suas percepções, foi lançada a base para a cultura do fermento e uma fermentação controlada.

As taxas de mortalidade encontradas na época e as temperaturas definidas representam ainda hoje a tecnologia mais atual.

Produtos sensíveis ainda hoje são tratados termicamente na garrafa ou lata, para protegê-los contra deterioração microbiológica. Como não é possível, por motivos físicos, aquecer e resfriar o produto na embalagem de modo homogêneo, as partes externas são aquecidas mais fortemente do que o núcleo na embalagem. Por motivos de qualidade do produto ou porque a embalagem não é apropriada para isto e por causa dos baixos custos de aquisição e operacionais, o produto , quando possível, é apenas aquecido por pouco tempo e então ou é envasado com poucos microrganismos ou sem microrganismos.

As cervejas normais, cuidadosamente elaboradas, com pequena carga inicial de microrganismos, que possuem um amargor normal e teores de gás carbônico (CO2) e álcool normais, fermentadas até próximo do extrato aparente final e que nos outros parâmetros, como por exemplo, o valor do pH, não demonstrem desvios acentuados, são muito robustas microbiologicamente e comercializadas parcialmente, envasadas até em latas, sem efetuar uma pasteurização na lata.

Produtos sensíveis, como por exemplo, cerveja sem álcool, são geralmente pasteurizados na própria embalagem. Principalmente por questões de qualidade, alguns cervejeiros consideram envasar produtos sensíveis como cerveja sem álcool, de modo asséptico. Muitos consumidores se acostumaram com o paladar de pasteurização na cerveja sem álcool, esse gosto pode também se sobrepor parcialmente ao aroma de mosto, em cervejas que são produzidas com fermentação interrompida, de modo que muitos consumidores preferem esse tipo de cerveja à cerveja produzida com um processo de produção e envasamento mais dispendiosos.

Como a pasteurização na embalagem cheia representa também um tipo de envelhecimento artificial, essas cervejas são com isto mais estáveis no paladar. Em países fora da Europa, não há poucos “conhecedores de cerveja”, que preferem estas cervejas como cervejas importadas de elevado preço, e que se acostumaram com o paladar. Quando definimos a qualidade com a reprodutibilidade mais elevada possível e constância, estas cervejas demonstram uma alta qualidade.

Para a cerveja normal, apenas por motivos de custo, não interessa uma enchedora asséptica ou um pasteurizador de túnel. Por causa de seu fácil manuseio e baixos custos operacionais, muitas cervejarias utilizam um trocador de calor (flash-pasteurizador).

O processo térmico para a estabilização microbiológica 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. Normalmente encontramos em livros a seguinte fórmula para o cálculo das unidades de pasteurização (UP):

UP = Tempo x 1,393 (t-60)

Como na maioria das vezes as Unidades de Pasteurização (UP) devem ser indicadas, a fórmula deve ser alterada, para calcular a temperatura em um tempo de tratamento conhecido para uma determinada ação de pasteurização:

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.

Pasteurizador de túnel

Sistemas de pasteurização são utilizados para fornecer cuidadoso tratamento térmico para a cerveja, após o enchimento, assegurando que a qualidade seja mantida até a data limite da estabilidade da cerveja, indicada no rótulo (geralmente entre 4 e 6 meses).

O tamanho do sistema de pasteurização é determinado pela capacidade da linha de envasamento, e pelo diâmetro das garrafas utilizadas, assim como a duração do processo de pasteurização requerido. Os sistemas de pasteurização são equipados com todos os dispositivos de controle e monitoração necessários, permitindo assim atingir operação totalmente automática.

O uso de trocadores de calor no sistema significa que o consumo de água e energia são reduzidos a um mínimo. Os pasteurizadores são fabricados em material de alta qualidade.

Pasteurizador de túnel de dois andares

Pasteurizador de um andar

Como o próprio nome diz, é construído em um andar apenas. Em projetos modernos podemos pasteurizar latas, garrafas ou garrafas PET, seja de cerveja ou bebidas à base de cerveja. Na troca de produto na linha de enchimento podemos efetuar até uma pasteurização simultânea de produtos diferentes e embalagens variadas. Levando-se em consideração uma fórmula de tempo fixa, para que seja assegurada uma mudança das temperaturas de aspersão no tempo certo, dentro das zonas individuais. O pasteurizador reconhece, quando chega o último vasilhame de um lote, produz automaticamente uma lacuna entre os produto atual e o novo produto e muda o processo, sem interromper a pasteurização.

Pasteurizador de dois andares

Quando se opta por um pasteurizador de dois andares, é possível uma aspersão ativa e um controle de UP separado em cada andar. Assim, em alguns pasteurizadores de dois andares podemos, por exemplo, pasteurizar simultaneamente diversos topos de bebidas, nas embalagens mais variadas possíveis, de linhas de envasamento diferentes.

Também como no pasteurizador de um andar, pode-se também trabalhar com produtos e embalagens diferenciados, em cada um dos andares, pela manutenção de uma lacuna para separá-los.

Para a segurança na operação, ocorre um controle regular de UP por meio de sensores de temperatura. Como padrão, trabalham em paralelo dois sensores de temperatura, que são solicitados em separado. Uma conseqüente comparação dos resultados cobre antecipadamente eventuais falhas nas funções ou interferências. Não ocorre influência sobre a qualidade do produto.

A flash-pasteurização

Um sistema de flash-pasteurização deve ser dimensionado 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 consideração, 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.) necessárias;
- a máxima perda de pressão permissível;
- 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).

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.

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 fazem esse processo ser muito econômico, em comparação com as filtrações e o pasteurizador de túnel.

 Teste de prateleira para determinar a vida útil da cerveja

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.

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.

Fonte: Matthias R. Reinold
Mestre Cervejeiro Diplomado