O comércio de cervejas artesanais tem crescido no país, mesmo com as instabilidades econômicas e políticas. Para reduzir custos sem perder a qualidade e a originalidade, é necessário que a cadeia de fabricação se requalifique e se reorganize (MELLO E SILVA, 2020). Uma das alternativas é a propagação de leveduras, que representa um processo favorável a nível produtivo e financeiro, quando comparados com leveduras desidratadas.
Propagação de leveduras
O processo de propagação de leveduras se inicia na etapa de seleção da estirpe de levedura e, posteriormente, acondicionada em condições adequadas e favoráveis para seu crescimento e multiplicação em aerobiose. Esse processo ocorre até atingir um número de células em quantidade considerável para fermentar um determinado volume de mosto. A parcela inicial de levedura, como inóculo do fermentador, refere-se à geração zero das leveduras e deve estar isenta de contaminantes e em condições fisiológicas adequadas (CORADELLO, 2012).
A propagação pode ser dividida em duas etapas diferentes, levando em consideração o volume que será utilizado na escala da cultura a ser propagada: a propagação em laboratório e posterior em escala industrial. Sempre com o objetivo de obter leveduras em quantidade suficiente e que estejam em condições fisiológicas adequadas para a fermentação do mosto. Nas duas etapas deve-se verificar que os requisitos como condições de higiene, mistura, oxigenação e fornecimento de nutrientes, estejam adequados (OLIVEIRA, 2017).
Usualmente, a propagação em laboratório é iniciada em frasco erlenmeyer de 200 mL, com a cultura que foi armazenada em placas ou até mesmo em nitrogênio líquido. Esse volume é aumentado de forma gradativa até que se obtenha a quantidade de 25 L para inocular em biorreator de Carlsberg, para que, posteriormente, possa passar para a escala industrial (DIAS, 2020).
Para o preparo das culturas “starter” (inóculo) e também no controle da fermentação alcoólica, é relevante considerar o papel do oxigênio, fornecido por meio da aeração, no controle do metabolismo e do crescimento das leveduras. Quando o oxigênio se encontra disponível no meio de propagação, o metabolismo da levedura o leva para a respiração, gerando 38 moles de ATP para cada mol de glicose. Por conseguinte, permite uma velocidade maior de crescimento, rendendo uma produção maior de biomassa. Portanto, a aeração é utilizada para a preparação de culturas “starter” quando se requer uma maior quantidade de biomassa (BARROS, 2018).
A principal condição entre o processo fermentativo e a propagação de leveduras é a presença de oxigênio, para que aconteça a respiração celular. Em aerobiose, consegue-se um maior crescimento microbiano, visto que o processo metabólico é mais eficiente para que aconteça a conversão dos açúcares em biomassa. O oxigênio também é fundamental para que ocorra a síntese de esteróis e ácidos graxos insaturados. Estes são anexados na membrana celular das células, o que permite que ocorra a fluidez para a absorção de nutrientes, protegendo contra estresse osmótico e a tolerância a altas concentrações de álcool presente no meio (JACOB, et al. 2019).
A temperatura também é um fator relevante para a propagação das leveduras, a maioria das leveduras cervejeiras tem temperatura excelente de crescimento de 30°C. A temperatura para o crescimento de leveduras do tipo lager, é de 27 a 30°C, já para as ales de 30 a 35ºC. Nessas faixas de temperatura, o processo de crescimento das leveduras acontece de forma mais acelerada (DIAS, 2020).
Porém, considerando que a fermentação da cerveja ocorre em temperaturas inferiores a 20ºC, é adequado que para o uso das leveduras propagadas elas estejam em temperaturas mais baixas (entre 15 e 20ºC), para evitar o estresse que é causado por choques de temperatura entre o meio de fermentação e o de propagação. Temperaturas muito altas fazem com que as leveduras produzam elevadas concentrações de álcoois superiores, acetaldeído e de ésteres, levando ao desenvolvimento de aromas indesejáveis na cerveja. Portanto, é necessário baixar a temperatura de propagação de forma gradual até que se atinja a temperatura de fermentação, de maneira que diminua a fase lag do crescimento microbiano dos fermentadores (PEREIRA, 2021).
Os processos tradicionais de propagação de leveduras requerem entre 8 e 15 dias. Em diversos casos, o prazo chega a ser de 25 a 30 dias. Dispondo de um propagador adequado e partindo de 500 g ou menos do fermento original, o produtor artesanal pode obter fermento suficiente para uma dorna em aproximadamente 24 horas (MALTA, 2006). Isso permite manter um controle muito mais eficiente da fermentação, substituindo-se as células de uma dorna em intervalos programados ou sempre que houver indícios de contaminação.
Mesmo que as indústrias tenham se habituado a reutilizarem as leveduras após o processo de fermentação, existe a necessidade do uso de leveduras novas, de geração zero, de modo que garanta o uso de culturas puras, que sejam livres de microrganismos contaminantes, para que não ocorra alterações metabólicas, morfológicas e genéticas, após sucessivas recuperações (mutações provocadas devido ao envelhecimento das culturas e pelo stress alcoólico), prevenindo problemas da performance de fermentação das leveduras (OLIVEIRA, 2017).
A propagação de leveduras cervejeiras proporciona continuamente a possibilidade de culturas puras das leveduras em fase exponencial de seu crescimento, com alta porcentagem de viabilidade e vitalidade apropriadas. As células propagadas possibilitam um início de fermentação mais acelerado ao reduzir a fase lag no decorrer da fermentação e reduzindo a produção de off-flavors (ZHANG, et al., 2022).
Referências Bibliográficas
- MELLO J. A. V. B.; SILVA, J. L. N. D. Requisitos de produto para um projeto de cerveja artesanal. INNOVAR, vol. 30. Núm. 77. Bogotá July/Sept. 2020. https://doi.org/10.15446/innovar
- CORADELLO, L. F. C. Condições de propagação e revitalização para a produção de etanol pela linhagem IQAr/45-2 da levedura Saccharomyces cerevisiae em fermentações sucessivas. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) Universidade Paulista, Araraquara, 2012
- OLIVEIRA, S. F. G. Instalação de um reator de propagação de leveduras em microcervejaria. 2017. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) Universidade de Aveiro, Aveiro – Portugal, 2017.
- DIAS, D. S. M. Melhoramento do sistema de gestão de leveduras numa microcervejaria – efeito do tempo e temperatura de armazenamento. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) Universidade de Aveiro, Aveiro, 2020.
- BARROS, E. U. L. Estudo de crescimento de levedura usada na produção da Belgian Pale Ale da cervejaria Philipeia. Trabalho final de curso (Graduação em Engenharia Química) Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2018.
- JACOB, F. F. HUTZLER, M. MICHEL, M. METHNER, F. J. Boosting yeast propagation via yest extract supplementation. Brewing Science, vol. 72, September/October, 2019, DOI: 10.23763/BrSc19-22jacob
- PEREIRA, R. M. Tecnologia cervejeira: desenvolvimento de pesquisas e análises científicas nas áreas de cervejaria. Revista da Jopic. Editora Unifeso. v. 7, n. 11, 2021. ISSN 2525-7293.
- MALTA, H. L. Estudos de parâmetros de propagação de fermento (Saccharomyces cerevisiae) para produção de cachaça de alambique. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. 2006.
- ZHANG, K. LI, J. LI, G. ZHAO, Y. DONG, Y. ZHANG, Y. SUN, W. WANG, J. YAO, J. MA, Y. WANG, H. ZHANG, Z. WANG, T. XIE, K. WENDEL, J. F. LIU, B. GONG, L. Compensatory Genetic and Transcriptional Cytonuclear Coordination in Allopolyploid Lager Yeast (Saccharomyces pastorianus), Molecular Biology and Evolution, Volume 39, Issue 11, November 2022, msac228, https://doi.org/10.1093/molbev/msac228.
