Elaboração de cerveja com técnica de dry hopping: o empreendedorismo presente no currículo de Química Bacharelado

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O projeto pedagógico do curso de Química Bacharelado da Universidade de Passo Fundo (UPF) está organizado de forma a preparar os acadêmicos para sua futura atuação profissional prezando pela ética em uma formação integral com o objetivo de aproximar o estudante ao mercado de trabalho. Andrade et al., 2004, destacam que um ensino eficiente, pode ser obtido pela integralização dos conteúdos, não apenas os referentes às áreas específicas, mas proporcionando a integração com as demais áreas do conhecimento. Diante disso, as disciplinas são ministradas ao longo de 5 semestres, iniciando no primeiro nível do curso de graduação e sendo realizada ao longo da formação do estudante, apresentando relação direta com os conhecimentos básicos e específicos. No primeiro nível do curso é apresentada uma ideia ao estudante do que significa ser um profissional na área de Química, explorando a conduta do mesmo e as suas atribuições. No decorrer do andamento do curso, mediante o estudante começa a adquirir maior conhecimento técnico, as discussões propostas pela disciplina modificam-se e começam a incorporar novos espaços de trabalho, como no caso de procedimentos administrativos e legislação. Já no quinto semestre, é trabalhado o contexto de gestão da qualidade elencando todo o processo, bem como os procedimentos adotados na indústria, voltando um olhar especial a indústria 4.0. Para ser possível pôr em prática todas essas informações, foi proposto um trabalho onde os acadêmicos pudessem abordá-las dentro de um contexto. Para tanto, eles foram divididos em grupos e instigados a elaborar uma empresa, desde a parte administrativa, incluindo alvarás, licenciamento ambiental, planta baixa, layout da produção e até o fluxograma do processo produtivo. Ainda, dois outros princípios que permeiam o desenvolvimento do trabalho nas disciplinas são a iniciação à pesquisa e a inovação, uma vez que os estudantes devem pesquisar e desenvolver um novo produto para a empresa, o qual culmina com a apresentação para uma banca avaliadora no final do quinto semestre. No trabalho aqui apresentado, relata-se as ações de um dos grupos, o qual optou por produzir uma cerveja artesanal. Nesse caso, a escolha se deu devido ao crescimento no número de microcervejarias, em especial no estado do Rio Grande do Sul (JUSTINO, 2019; SANDER, 2016; LESINA, 2018). No que tange a atuação profissional do químico, este poderá ser, entre outras atribuições, responsável tanto pelo controle do processo, pelas análises que garantem que o mesmo ocorreu de maneira eficiente, como pela pesquisa e desenvolvimento de novos produtos para a empresa. Conforme explicam Palmer (2014), Rosa e Afonso (2015), Aquarone et al. (2001), o processo de produção da cerveja artesanal envolve quatro ingredientes principais: o malte, que contém amido e enzimas necessários a produção, responsáveis pela definição da cor, o aroma e o sabor do produto; a água, que deve conter excelente qualidade visto que representa a diversidade entre os métodos de fabricação e estilos de cervejas produzidos devido aos íons nela presentes; o lúpulo, detentor de substâncias amargas e aromáticas e de polifenóis que influenciam sobre o paladar e o corpo da cerveja, apresentando também ação antisséptica, responsável pela preservação do produto; e a levedura, responsável pela fermentação alcoólica, em anaerobiose, resultando na produção de etanol (C₂H₅OH_(aq)) e dióxido de carbono (CO_2(g)), e produtos secundários como álcoois, ácidos e ésteres, que contribuem com as propriedades organoléticas da cerveja. Assim, considerando os aspectos destacados, após várias discussões no grupo de trabalho, em que foram admitidas possibilidades de variações nos estilos de cervejas a ser produzido, elencando aspectos como a praticidade e maior aceitação do público, optou-se pela produção de uma EPA (English Pale Ale), cujo diferencial na receita se deu pela técnica de lupulagem à frio, o dry hopping. Tal prática é, como a própria cerveja, muito antiga. Há muitos registros de receitas cervejeiras com uma segunda carga de lúpulo, entretanto esse recurso caiu em desuso com a industrialização da produção (PALMER, 2014). Nos últimos anos o dry hopping vem ressurgindo, mas ainda existem muitas divergências sobre a melhor maneira de efetuá-lo. A temperatura do mosto, a quantidade de lúpulo e de dias que este deve permanecer em contato com o mosto são os principais pontos de divergência presentes na literatura. Ainda, a técnica pode ser feita com utilizando qualquer uma das apresentações do lúpulo, entre elas as mais usuais para a prática são a flor de lúpulo e os pallets.

Conforme as discussões do conteúdo foram sendo realizadas em aula, foi se dando a estruturação da empresa. Nos dois primeiros semestres, o foco manteve-se na viabilidade econômica do produto. Foram realizadas pesquisas de mercado, através de redes sociais, para que se pudesse estipular seu preço e público alvo. No terceiro, começou a ser inserida a base Organizacional da empresa, e a seguir, foi trabalhada a questão ambiental envolvendo seu ramo de atividade. As matérias-primas utilizadas foram as seguintes: malte base Pale Ale, Cooperativa Agrária^®, e especial Caramunich III, Weyerman^®; água mineral, obtida de empresa local; lúpulo fuggle, WE Consultoria^®; e fermento SafAle-40, com levedura Saccharomyces cerevisiae (cervejas estilo Ale). Os equipamentos utilizados no processo de produção da cerveja foram três panelas, dois tanques fermentadores, airlock, termômetro, pá cervejeira, mangueiras de silicone, trocador de calor e fogareiro. A produção da cerveja ocorreu em dois momentos, sendo o primeiro realizado no quarto semestre, em paralelo a pesquisa de suas matérias-primas e processo de produção. Toda a sua execução, desde o cozimento até o envase, aconteceu nas dependências de um dos laboratórios de ensino dos cursos de Química da UPF. Já a segunda remessa, para degustação e controle de sabor, deu-se no começo do quinto semestre, na qual o dry hopping passou a ser incluído no processo, utilizando-se pallets. Esta produção foi realizada na residência de uma das professoras colaboradoras do estudo, na forma de coworking, minimizando-se assim as possibilidades de contaminação cruzada. Ambas as produções envolveram o mesmo procedimento, levando de 20 a 30 dias para estar finalizada. O controle de qualidade do processo de produção ocorreu por meio da concentração de açúcares presentes na amostra do mosto durante a fermentação. A sua realização contou com a elaboração de um Procedimento Operacional Padrão (POP) e de uma Instrução de Trabalho (IT). Os documentos descreviam e instruíam os acadêmicos a utilizarem o refratômetro analógico, cujo resultado infere a concentração de açúcares presentes na solução, a qual é relacionada a densidade da mesma. A água utilizada no segundo procedimento passou uma análise laboratorial, avaliando os seguintes parâmetros: aspecto natural, condutividade elétrica, potencial hidrogeniônico (pH), dureza, turbidez, alcalinidade, controle microbiológico aliado a potabilidade da água e concentração dos íons cloreto, fluoreto, magnésio, nitrato, potássio e sódio presentes em solução aquosa. Todavia, o controle de qualidade do dry hopping foi puramente sensorial. Por ser uma técnica que completa o caráter aromático da cerveja, o resultado do sucesso ou não da sua adição foi apresentado pela banca avaliadora, posterior degustação.

Conforme já relatado, foram realizadas duas produções de cerveja, ambas utilizando o refratômetro analógico. A primeira tentativa foi caracterizada como uma produção de teste, voltada para avaliar a viabilidade, a capacidade de execução dos estudantes e o processo mais precisamente. Sendo que, o resultado obtido não foi de todo satisfatório para o grupo, em muitos parâmetros. Devido a inexperiência, muitas das execuções referentes ao procedimento foram falhas, sendo a que levou a uma maior implicação foi a adição do fermento ao mosto, onde boa parte acabou se perdendo na execução, resultando em uma fermentação insatisfatória. Outro problema ocorreu na etapa da clarificação, na qual foi utilizada uma quantidade menor de água do que a indicada pela receita. Todos esses fatores acabaram implicando no sabor final da cerveja. A filtração ineficiente do mosto acarretou em uma bebida de sabor extremamente forte, sem condições de ser ingerida. A fermentação não foi eficiente pois a concentração de etanol produzido não chegou a 4%. A segunda produção foi a definitiva para ser entregue a banca, e se mostrou mais eficiente e organizada do que a primeira, graças aos maiores conhecimentos adquiridos pelo grupo. As dificuldades antes apresentadas não se mostraram, muito devido aos aprendizados obtidos da primeira vez. Posterior a produção da cerveja, a mesma passou pelo controle de qualidade definido pelo grupo. De acordo com o resultado do laudo analítico gerado a partir deste, houve um decréscimo nas concentrações das moléculas de açucares presentes, indicando a conversão a gás carbônico e etanol. Tal diminuição caracteriza conformidade para com o processo de fermentação, assinalando que ele ocorreu conforme o esperado, produzindo uma quantidade satisfatória de álcool e complementando o aroma proveniente do lúpulo e do dry hopping. A cerveja final produzida foi aquela apresentada à banca avaliadora. A mesma foi composta por quatro profissionais com conhecimentos específicos a cada área abordada no trabalho: etapas dos processos de fabricação de cerveja; discussão química do produto; questões ambientais e técnicas da atuação do químico e a professora regente da disciplina. Além das considerações, cada um recebeu uma amostra da cerveja para degustação. As considerações feitas se basearam principalmente no portfólio contendo os documentos, a revisão bibliográfica das matérias-primas e da produção e o controle de qualidade empregado. De maneira geral, a banca parabenizou o grupo por toda a estrutura apresentada, a qual conseguiu relacionar de maneira clara as partes referentes ao sistema organizacional da empresa e a produção da cerveja. Apesar de a produção cervejeira ter ocorrido de maneira caseira, o processo apresentado à banca (Figura 1) abordou todas as partes de um processo à nível industrial, representando inclusive a técnica de dry hopping. As principais etapas do processo produtivo consistiram em: moagem, hidrólise enzimática de açúcares provenientes do malte para geração do mosto, esterilização do mosto e lupulagem, fermentação alcoólica, maturação, carbonatação e pasteurização. O dry hopping acontece posterior a primeira fermentação, onde é acrescentado lúpulo no intuito de conferir uma carga aromática extra ao mosto, não ocorrendo uma variação significativa no amargor do mesmo. Tendo em vista a caracterização do estilo English Pale Ale, o lúpulo para dry hopping foi da mesma variedade do utilizado junto à fervura, o Fuggle. Este esteve em contato com o mosto por 5 dias, sob a temperatura de 3 ºC (±1). Com o intuito de diminuir o efeito de turbidez e o aumento de lama residual, o lúpulo adicionado foi acondicionado em uma hop bag (embalagem de tecido esterilizada). Apesar dos cultivares de lúpulo proporcionarem diferentes resultados no dry hopping, a prática apresentou alguns resultados comuns aos diferentes cultivares abordados na literatura: uma maior estabilidade na espuma, melhora na ação antioxidante, maior turbidez e leve aumento do teor alcoólico. “Os compostos fenólicos na cerveja são oriundos principalmente do malte e do lúpulo. Eles são os principais responsáveis pela atividade antioxidante da cerveja e pela formação da turbidez na cerveja ao se ligarem com as proteínas” (QUELHAS, 2017, p. 36). Todavia, a maior diferenciação foi observada no aumento da carga aromática do mosto. O resultado da lupulagem à frio selou a cerveja, proporcionando uma aromatização refinada e a acentuação dos sabores já caracterizados no mosto. Além de proporcionar uma maior estabilidade ao produto final, a qual pôde ser observada através da melhora das condições assépticas e vida útil da cerveja. Também, considerações a respeito da matérias-primas, essencialmente as particularidades de cada uma, foram debatidas. O resultado da amostra de água, ao ser comparado com o esperado na literatura, foi dado como satisfatório, pois comprovou tanto a potabilidade da água utilizada como a garantia da qualidade frente às concentrações de íons requeridas. O malte base foi produzido com cevada de duas fileiras e lançado em julho de 2017. Ele possui um baixo teor de proteína e glucanos, o que acarretou em um melhor rendimento e também facilita a clarificação. Já o malte especial, compõe em até 10% do total da receita, auxiliando no incremento do corpo, intensificação do aroma e na cor da cerveja. A eficácia do emprego de ambos os maltes só foi possível de ser observada na etapa da degustação da cerveja, apesar de a escolha ter sido estratégica para com o estilo que se desejava obter. Quanto a levedura, cuja ação foi comprovada pelo controle de qualidade, utilizou-se uma característica de processos anaeróbicos, possuindo rápida fermentação e grande habilidade de formar uma sedimentação bem compacta, o que também diminuiu a turbidez da cerveja. Igualmente, a parte de termos técnicos foi muito examinada, demostrando a preocupação da banca com o vocabulário técnico utilizado pelos acadêmicos, relacionando isto a sua formação. Vale citar a importância de uma apresentação adequada do produto, envolvendo aspectos de conhecimento a respeito da empresa e do produto final, além de criação e marketing, empregados na composição do rótulo do novo produto e divulgação (Figura 2). Depois de feitas as considerações, a degustação foi considerada a parte principal da avaliação, pois a partir dela, poderia ser percebida a resposta positiva ou não do dry hopping frente a possibilidade de venda do produto. Todavia, além de apresentar o produto acabado, se fazia necessário garantir a sua venda. No final, as quatro profissionais presentes na banca aprovaram a cerveja, afirmando que comprariam a mesma.

Figura 1 - Fluxograma do processo produtivo

Fluxograma do processo de produção da cerveja, contendo todas as etapas desde o recebimento da matéria-prima até a expedição do produto acabado.

Figura 2 - Rótulo do novo produto da empresa

Design do rótulo criado para a promoção da nova cerveja, atentando-se para as características e valores da marca estabelecidos durante a sua formação.

A proposta de ensino-aprendizagem da disciplina da Atuação Profissional culminou em um trabalho que, por meio dos conteúdos vistos em aula, foi possível a aplicação dos mesmos nas diferentes áreas de atuação de um Químico Bacharel. A proposta metodológica da elaboração de uma empresa fictícia corrobora para o desenvolvimento da visão crítica do estudante sobre a sua carreira no mercado de trabalho, cultivando também o seu perfil de empreendedor e de pesquisador. Além disso, no processo de amadurecimento do trabalho, os acadêmicos puderam estabelecer uma interdisciplinaridade entre as disciplinas do curso. Ao ser possível desenvolver todo o corpo da empresa, os discentes conseguiram visualizar melhor a relação da Química com as outras áreas do conhecimento, como Administração, Marketing e Direito. O trabalho foi puramente qualitativo, mas serviu de base para a iniciação dos acadêmicos à área de pesquisa. As considerações feitas pela banca se detiveram justamente neste viés, pontuando bem como a qualidade e a viabilidade do produto final. O desenvolvimento do produto, apesar de não ter tido uma boa resposta na primeira tentativa, se provou satisfatório no final do processo. Independentemente de ter sido obtido em uma escala de produção caseira, sendo mínima comparada com a indústria, é possível afirmar sim a viabilidade da produção de uma cerveja de estilo EPA utilizando o processo de dry hopping. Este conseguiu intensificar o aroma da mistura sem provocar uma variação significativa no seu amargor. Ademais, o malte, a água e a levedura escolhidos também se provaram suficientes para o processo, dado pontuado pelos resultados nas análises sensorial, laboratorial e físico-química aplicadas. Desta forma, os resultados obtidos a partir da observação e da degustação, apresentados e defendidos em sessão pública, demostram a capacidade de fabricação de um produto de qualidade passível de reprodução em escala industrial.

Elaboração de cerveja com técnica de dry hopping: o empreendedorismo presente no currículo de Química Bacharelado

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Introdução

Material e métodos

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Conclusões

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