Categoria: Ciência

INTRODUÇÃO

Grandes amigos cervejeiros, resolvi aproveitar a quarentena e o convite do amigo Jamal Awakzsksdofebvasvefvllaak (Beer School) para ser produtivo e voltar a escrever sobre cerveja, mas antes vou me apresentar rapidamente.

Comecei como homebrewer em 2009 e montei um blog de cerveja, o http://www.cervejahenrikboden.com.br/. Fui ganhando experiência nas panelas e comecei a oferecer cursos de iniciante, mas atualmente ofereço apenas para workshops avançados que já ministrei em literalmente todas as regiões do Brasil. Atualmente também sou professor no curso de pós graduação de Especialização em Gestão e Fabricação de Cerveja da Universidade de Vassouras.

Também sou atualmente sócio e cervejeiro responsável pelas cervejas da @sunhopbrewery bem como consultor e cervejeiro responsável pelas receitas da @terraleste_, mas também já desenvolvi receitas para outras cervejarias no como a @wkattzcervejaria e o @narreal_brewhouse.

Na parte divertida da cerveja, a de beber e não de fazer, me formei sommelier pelo Instituto da Cerveja Brasil- ICB, sou Juiz BJCP e Cicerone Certified Beer Server, mas agora vamos ao que interessa!

Decidi escrever sobre a estabilidade da espuma, pois todo cervejeiro ama um belo colarinho em suas cervejas. Ele pode ser cremoso ou suave, branco ou castanho, baixo ou alto, mas uma característica é sempre importante, a persistência!

Ora, para obtermos um colarinho de boa retenção diversos fatores devem ser considerados. Você pode até negligenciar um parâmetro ou outro e ainda obter um bom resultado, mas o bom cervejeiro é aquele que estuda e fica atento ao máximo de fatores na formulação da receita e durante a produção, justamente para minimizar os riscos e obter melhor resultado possível.

Vale lembrar que, o presente artigo não tem como alvo a carbonatação em si, mas somente a retenção e qualidade do colarinho de nossas cervejas analisando tudo que é relevante da panela ao copo.

ÁGUA CERVEJEIRA: TRATAMENTO E PH

A água normalmente é o insumo mais negligenciado pelos cervejeiros caseiros e mesmo dentre os profissionais, muitos ainda não dão atenção adequada ao seu tratamento ou a correção de pH do mosto.

É verdade que, outros insumos como o malte e o lúpulo fornecem componentes diretamente relacionados com a retenção do colarinho, mas a água é sim importante ainda que de forma indireta.

O Kunze, por muitos considerado a bíblia dos mestres cervejeiros alemães, aponta que uma espuma mais densa e estável é obtida quando o cervejeiro faz um bom controle do pH da mostura.

Existe muita controvérsia para o que seria o pH ideal da mostura, mas isso é assunto para outra oportunidade. Digamos que a faixa entre 5.2 e 5.6 é adequada, mas o alvo ideal seria algo como 5.3 e 5.5 (com medição em temperatura ambiente é claro).

Para que a mostura alcance esse pH, normalmente se faz necessário tratar a água para alcançar um mínimo de 50ppm de cálcio recomendado pela literatura (pessoalmente recomendo um mínimo de 80ppm), bem como acidificar com ácido apropriado (lático ou fosfórico) quando necessário.

Uma curiosidade: muitos íons metálicos favorecem a retenção do colarinho, mas normalmente trazem off-flavors e facilitam também processos de oxidação e por isso devem ser evitados.

MALTE, ADJUNTOS E MOSTURA

Essa provavelmente é a parte mais importante do artigo, pois são os maltes e adjuntos que fornecem as proteínas necessárias para a sustentação da espuma.

O assunto é complexo. Afirmar meramente que, quanto mais proteína melhor a persistência do colarinho é uma análise crua e demasiadamente superficial.

A ciência já identificou que alguns tipos de proteína de médio peso molecular são muito importantes e benéficas ao colarinho sendo a LTP1 a proteína chave dessa correlação.

Infelizmente é inviável classificar e analisar as inúmeras de proteínas existentes em nossos cereais cervejeiros, conforme sua influência em relação à espuma e por isso recomendo focar em seu peso molecular e comportamento.

A grande maioria das proteínas de médio peso molecular apresenta comportamento hidrofóbico (ou seja, “não gostam de líquidos”) e tendem a aderir nas bolhas de CO2, tornando-as mais elásticas e  por isso mais resistentes e duradouras ao atingir a superfície de sua taça.

As proteínas de médio PM são, portanto, as melhores amigas do colarinho de nossas cervejas!

Por outro lado, as proteínas de baixo peso molecular (o famoso FAN) apresentam comportamento hidrofílico e por isso não colaboram com a retenção de espuma já que não se ligam nas bolhas de CO2. Por outro lado, são importantes como nutrientes da levedura na concentração adequada (nem baixa ou nem alta demais por gerarem uma miríade de problemas na fermentação como, por exemplo, diacetil).

E as proteínas grandes? As de alto peso molecular? Bem, ao contrário das demais elas normalmente são insolúveis no mosto e por isso acabam eliminadas durante a produção nas etapas de clarificação e fervura (ou quebradas em pedaços menores na mostura)

Indo além das proteínas, os cereais cervejeiros possuem lipídeos, ou seja, gordura! Esta sim é uma inimiga do colarinho, portanto grãos ricos em lipídeos normalmente são considerados negativos nesse aspecto.

É justamente aqui, que temos uma grande controvérsia! Uma das maiores lendas de nosso universo cervejeiro é a ideia de que a aveia seria uma grande aliada da retenção da espuma, mas é justamente o contrário, a aveia é inimiga do colarinho!

Para provar essa audaciosa afirmação eu vou chamar Charles Bamforth em meu auxílio, o maior cientista cervejeiro vivo, em minha opinião.

Bamforth também é conhecido como “Papa da Espuma”, por conta de seu conhecimento sobre o assunto, que rendeu dezenas de artigos e um livro inteiro apenas sobre o colarinho da cerveja.

Então, para Bamforth a aveia é inimiga do colarinho por ter um conteúdo de lipídeos muito elevado (praticamente o triplo da cevada).

Ora, quando a maior autoridade científica cervejeira do planeta diz que aveia é maléfica ao colarinho você buscaria uma segunda opinião?

Bem, eu busquei e confirmei! Um artigo recente (Brewing with up to 40% unmalted oats and sorghum) é ainda mais específico e salienta que o uso de aveia em até 10% da receita não contribui positiva ou negativamente ao colarinho, mas conclui que o uso acima desse patamar teria sim um impacto muito prejudicial.

Aposto que, muitos nesse momento devem estar pensando na Oatmeal Stout, famosa pelo uso de aveia e pelo colarinho cremoso e persistente.

Ocorre que, maltes e/ou cereais torrados, utilizados nessa e em outras cervejas escuras  são excelentes para retenção de espuma como comprova outro artigo justamente dele, Bamforth!

Além disso, esse artigo também aponta outro ponto polêmico: a de que a maioria dos maltes especiais “caramelo” seriam “foam negative”. Ou seja, são prejudiciais ao colarinho. Isso inclui o próprio malte Carapils ou Carapilsen (a denominação pode variar entra essas ou outras conforme a maltaria).

Aliás, notem que outrora considerado um aliado da espuma, o Carapilsen apresentou um dos piores resultados nos testes de retenção de espuma, ou seja, um malte base regular é mais eficiente em resguardar a saúde do colarinho do que ele.

Eu sei que esse também é um assunto controverso já que praticamente todas as maltarias apresentam o Carapilsen, e a maioria dos maltes caramelo como sendo benéficos à espuma.

Bem, cabe a vocês acreditar no material publicitário de apresentação do produto das maltarias ou nos livros e artigos científicos do Charles “Papa da Espuma” Bamforth. Eu certamente já fiz minha escolha.

Deixando as controvérsias para trás, vou fazer aqui uma lista dos maltes e adjuntos correlacionando com a qualidade da espuma e utilizando como base minha experiência pessoal e diversas fontes além dos livros e artigos já citados:

• MALTE AMERICANO – POSITIVO Bamforth aduz que, por conta do clima úmido a cevada americana possui uma quantidade maior de proteínas LTP1 se comparada à europeia.
• CEREAIS OU MALTE TORRADOS/TOSTADOS – MUITO POSITIVO
• MALTES CARAMELO – NEGATIVO
• MALTE DE TRIGO – MUITO POSITIVO: Baixos lipídeos e alta concentração de proteína. Testes do estudo do Bamforth demonstraram que é positivo pra espuma.
• CHIT MALT – MUITO POSITIVO: Apesar da baixa eficiência e dificuldade em ser utilizada, o livro The New IPA do Scott Janish recomenda como sendo positivo para colarinho especialmente em NEIPAs substituindo a aveia.
• TRIGO EM FLOCOS, MALTE BASE POUCO OU MAL MODIFICADO: POSITIVOS
• ARROZ, MILHO, HIGH MALTOSE, AÇÚCARES SIMPLES EM GERAL: OUTROS – NEGATIVOS

Já pormenorizamos a influência dos cereais cervejeiros, mas e como eles são utilizados durante a brassagem?

Uma boa dica inicial é esclarecer que, a parada proteica deve ser interpretada da mesma forma que a sacarificação, já que são semelhantes pela forma de controle e atuação das enzimas. Vamos exemplificar para ficar ainda mais claro.

Uma sacarificação em temperatura mais baixa privilegia a atuação da beta amilase, que age degradando as cadeias de amido pelas extremidades em pedaços pequenos (maltose). Temperaturas mais elevadas, por sua vez, favorecem a alfa amilase, que atua no interior das cadeias amilolíticas gerando principalmente “pedaços grandes” de tamanhos variados que chamamos de dextrinas.

O mesmo ocorre na faixa de atuação das enzimas proteolíticas, que seria aproximadamente de 40 à 60ºC.

Na margem inferior, de 40 à 50ºC, temos uma maior atuação das exopeptidades que, como o prefixo já esclarece, agem nas extremidades de proteínas grandes e médias degradando-as em FAN.

Por outro lado, entre 50 à 60ºC, temos uma maior atuação das endopeptidades (também chamadas de proteases ou proteinases) que agem no interior de proteínas grandes degradando-as principalmente em médias.

Ou seja, assim como beta amilase separa o amido pelas pontas em pedaços pequenos de maltose em temperaturas mais baixas de sacarificação, o mesmo acontece com as exopeptidases que também agem pelas extremidades produzindo FAN na faixa inferior de temperatura recomendada para a parada proteica.

Igualmente podemos equiparar a alfa amilase e as endopeptidases, ambas produzindo “pedaços maiores” de carboidratos e proteínas respectivamente.

Vale ressaltar que estamos falando de valores aproximados de temperatura. Tanto as ” “exo ” como as “endo” peptidades funcionam fora das faixas citadas, apenas em menor velocidade.

Ora, vimos que as proteínas de médio peso molecular são benéficas ao colarinho. Então, ao contrário do que muitos acreditam, uma parada proteica bem feita é benéfica à retenção de espuma e não o contrário justamente por funcionar, principalmente, degradando proteínas grandes em médias.

Importante salientar que, não estou afirmando que devemos sempre trabalhar a parada proteica em temperatura mais elevada.

Também não é o caso de realizar uma parada proteica em todas as suas levas! Receitas contendo apenas maltes base bem e/ou muito modificados devem evitar essa rampa e iniciar a mostura já na sacarificação.

Devemos sim pensar cada caso individualmente. Considere, por exemplo, que uma rampa entre 40 e 45ºC é fundamental para a maioria das cervejas de trigo justamente pela possibilidade de se trabalhar enzimas como ferulic esterase, que possibilita aroma de cravo, e a betaglucanase, que diminui a viscosidade do mosto atacando glucanos.

O bom cervejeiro é aquele que, pesquisa bastante antes de preparar uma receita e gerencia com cuidado e atenção sua brassagem. Afinal, uma parada proteica bem feita pode ser essencial para sua espuma, mas certamente quando exagerada ou mal planejada pode resultar em desastre para o colarinho!

LÚPULOS E LUPULAGEM

O lúpulo, normalmente lembrado por sua contribuição ao amargor e aroma, é também muito importante para a retenção da espuma.

Assim como nas proteínas, as frações mais hidrofóbicas das resinas de amargor do lúpulo são bastante importantes para a retenção de espuma como um todo, mas especialmente para o desejável efeito de lacing na lateral das taças.

Importante destacar que, são os alfa ácidos isomerizados aqueles responsáveis por esse efeito positivo na retenção de espuma, sendo o mais eficaz dentre eles o isohumulone. Ele possui uma capacidade de ligação com a proteína LTP1 potencializando sua capacidade de conferir resistência e elasticidade as bolhas mantendo-as ainda por mais tempo na superfície do copo.

No entanto, as demais fontes de amargor como humulinonas (alfa ácidos oxidados, normalmente relevantes apenas via dry hopping) e polifenóis não trazem contribuição significativa ao colarinho.

E qual seria então, a melhor maneira de selecionar e utilizar o lúpulo em nossas cervejas de forma a obter um bom resultado em termos de retenção de espuma? Vejamos algumas considerações:

• Como fonte de amargor prefira os alfas ácidos isomerizados em detrimento de humulinonas e polifenóis.
• Ao selecionar os lúpulos de amargor os com baixo índice de cohumulone e alto índice de humulone são mais indicados.
• Lúpulos com baixo índice de alfa ácidos para amargor são menos indicados para amargor, pois exigem uma maior quantidade e boa parte do amargor pode vir de fontes menos indicadas (especialmente polifenóis).
• Dry hopping pode prejudicar a retenção de espuma já que alfa ácidos isomerizados são perdidos, enquanto humulinonas e polifenois ganham proporção na contribuição ao amargor.
• Extratos de lúpulo Hexa ou Tetra hidro-iso-alfa-ácidos (aqueles usados para prevenção de lightstruck em garrafas verdes ou transparentes) são extremamente benéficos à espuma, mas cuidado para não exagerar. Em concentrações exageradas o colarinho adquire uma textura inadequada (semelhante à clara em neves). Uma dosagem genérica recomendada para uso caseiro seria algo como 1ml para 20 litros de cerveja.

LEVEDURAS E FERMENTAÇÃO

Assim como a água, as leveduras em si não influenciam diretamente adicionando elementos positivos a estabilidade da espuma.

Podem, porém, exercer grande influência indireta, pois quando expostas a condições desfavoráveis (especialmente autólise) podem excretar proteinase (uma enzima que acaba por degradar proteínas positivas ao nosso colarinho).

Desse modo, é importantíssimo redobrar a atenção e adotar as melhoras práticas de fermentação e manejo de levedura. Tais como, taxa de inoculação, oxigenação do mosto, controle apurado de temperatura e oferta adequada de nutrientes.

De fato, Bamforth e diversos outros autores já demonstraram que íons metálicos como ferro e manganês são positivos para a retenção de colarinho, mas prejudiciais em outros aspectos e por isso devem ser evitados. O zinco, porém, é um aliado duplo do colarinho, pois além de ser um nutriente desejável e essencial ao processo de fermentação, também colabora como coadjuvante na persistência da espuma.

Vale lembrar também que cervejas mais alcoólicas merecem um cuidado maior, eis que normalmente decorrem de fermentações mais estressantes à levedura (e por isso mais propícias a perda de proteínas boas pelas proteinases excretadas). Além disso, o próprio álcool em si é um elemento negativo à espuma.

Uma opção para os cervejeiros profissionais menos puristas, seria considerar (ou reconsiderar) o uso de alguns aditivos. O PGA (Alginato de Propilenoglicol) é positivo ao colarinho, mas alguns clarificantes e processos podem ser prejudiciais (ainda que sensivelmente) tais como PVPP, silica gel, isinglass, gelatina, bentonita e filtração.

SERVIÇO E DEGUSTAÇÃO

Quanto ao serviço, apenas para listar o óbvio, uma taça limpa e adequada é o mínimo que se espera.

Uma boa opção genérica que costumo utilizar é o modelo Tulip. A sua curva lateral oferece apoio extra ao colarinho e, pelo menos em minha opinião, é um modelo bom o suficiente para degustar desde a sua Pilsen do dia a dia até aquela Imperial Stout que você fez anos atrás e escondeu no armário.

Outra possibilidade pouco lembrada são as taças com pontos de nucleação. Elas foram desenvolvidas com pequenas ranhuras ou furos no fundo justamente para liberar gradualmente bolhas de CO2 repondo o seu colarinho aos poucos.

Finalmente temos o uso de nitrogênio, seja na forma de widget (aquela espécie de bola de ping pong que fica dentro das latas de Guinness e que libera o gás quando aberta), seja na forma de cilindros.  Nos bares o nitrogênio é muito utilizado para reduzir o espumamento excessivo durante o serviço de chope, mas com o preparo adequado da carbonatação e torneira adequada podemos obter aquele famoso efeito visual de cascata e a típica textura do colarinho nitrogenado.

CONCLUSÃO

Espero que tenham apreciado o texto e as dicas nele constantes.

Vale ressaltar que, evitei o uso de termos mais técnicos para facilitar a leitura. Aminoácidos, peptídeos, polipeptídeos foram simplificados e tratados simplesmente como “proteínas” por exemplo.

No entanto, apesar de linguagem descontraída, o texto possui amplo fundamento científico amparado pela bibliografia abaixo e não é voltado para iniciantes haja vista que também não são explicados conceitos mais básicos e superficiais.

Um ponto que muitos devem ter notado, é a ausência de uma parte associando corpo, dextrinas, pentosanas e glucanos ao colarinho.

Na realidade não encontrei artigos que indiquem evidências relevantes associando esses elementos à estabilidade da espuma. Pelo contrário, Bamforth afirma que se essa relação existir, seu efeito seria pequeno e redundante.

Essa conclusão também foi confirmada em outros artigos como o Correlation of Beer Foam with Other Beer Properties o qual destaca que a viscosidade adicional gerada por esses elementos poderia até gerar uma influência na retenção, mas que essa teoria não é muito popular no meio científico e que também não existe correlação significativa desses fatores com o colarinho.

A propósito, devem ter notado que citei bastante Bamforth nesse artigo. Afinal, é basicamente impossível falar de espuma na cerveja sem esbarrar em textos dele que é notoriamente a maior autoridade no assunto e, portanto, a fonte mais confiável.

Diante de todos esses elementos acima listados, fica fácil perceber que um bom colarinho é o resultado da busca por fatores positivos (especialmente a seleção dos insumos e manejo das rampas de mostura), enquanto os negativos (como lipídeos e autólise) que devem ser evitados. Mas, de modo geral, a busca por um colarinho perfeito não é uma missão tão difícil assim. Uma receita simples, bem formulada e produzida com cuidado quase sempre resultará em uma boa cerveja com espuma mais que adequada.

MATERIAL COMPLEMENTAR (E MINHAS FONTES DE PESQUISA)

• Bamforth, C.W. – The foaming properties of beer. Journal of the Institute of Brewing
• Bamforth, C.W. – Beer a Quality Perspective ” 
• Bamforth, C.W. – Brewing Materials and Processes: A Practical Approach to Beer Excellence
• Bamforth, C.W. – Essays in Brewing Science
• Bamforth, C.W. – The Chemistry of Beer. The Science of the Suds
• Bamforth, C.W. – Foam inhibitors from specialty malts
• Bamforth, C.W. e Ang, Justin K. – Positive and negative impacts of specialty malts on beer foam: a comparison of various cereal products for their foaming properties
• Evans, D.E. e Hejgaard, J. – The impact of malt derived proteins on beer foam quality. The effect of germination and kilning on the level of protein Z4, protein Z7 and LTP1. Journal of the Institute of Brewing.
• Kunze, Wolfgang – Technology Brewing & Malting
• Nieuwoudt, Melanie. – LTP1 and LOX-1 in barley malt and their role in beer production and quality.
• Lewis, Michael J. e Lewis, Ashton S. – Correlation of Beer Foam with Other Beer Properties
• Schnitzenbaumer, Birgit e Arendt, Elke K. – Brewing with up to 40% unmalted oats (Avena sativa) and sorghum (Sorghum bicolor)
• Brey,  Stephan E. Samodh de Costa  Peter J. Rogers  James H. Bryce  Peter C. Morris  Wilfrid J. Mitchell  Graham G. Stewart – The Effect of Proteinase A on Foam‐Active Polypeptides During High and Low Gravity Fermentation