Análise de causas de quebra de garrafas de vidro de cerveja

Abstract

A escolha do material para acondicionar os alimentos é uma grande preocupação nas indústrias alimentares visto que estas embalagens protegem o seu conteúdo permitindo que o alimento mantenha as suas características organoléticas e aumente o tempo de prateleira. Na cerveja o material mais utilizado é o vidro apesar da sua fragilidade pois acumula várias tensões ao longo das várias etapas do processamento, como o impacto, a carga vertical, o choque térmico e a pressão interna. Esta última está principalmente relacionada com os níveis de dióxido de carbono (CO2) dissolvidos na cerveja, espaço-de-cabeça da garrafa e condições de pasteurização. Neste contexto, o objetivo desta dissertação foi identificar a origem das quebras que ocorrem em garrafas de cerveja durante o armazenamento e perceber se estavam a ser fragilizadas pela pressão interna, relacionando com a composição química de cada tipo de cerveja. As amostras em estudo foram a Super Bock (SB) 25 e 33 cL. As garrafas com quebras foram estudadas por análise fratográfica e garrafas do mesmo lote foram analisadas quanto aos parâmetros de pressão interna. Nas garrafas SB25 foi verificada uma percentagem de quebra de apenas 1% e não se demonstrou nenhuma relação com a pressão interna. Relativamente às SB33, observou-se uma percentagem de quebra de 3% e verificou-se, por análise fratográfica, que estas ocorriam por impactos de diferentes energias, estando algumas fragilizadas. A análise dos parâmetros de pressão interna demonstrou que os níveis de CO2 eram superiores em todas as amostras comparativamente ao respetivo controlo, sendo este o fator que parece influenciar as quebras destas garrafas. Comparando as percentagens de quebra dentro de cada tipo de garrafa, verificou-se uma maior incidência nas cervejas com álcool e pretas. De forma a verificar o que influenciava estas diferenças, compararam-se os parâmetros de pressão interna com os controlos, verificando-se níveis de CO2 superiores e maiores unidades de pasteurização (UP). Neste sentido, de acordo com os constituintes de cada cerveja e os seus efeitos na dissolução do gás, verificou-se que na SB Stout (preta) os fatores que podem contribuir para uma maior estabilidade da espuma e consequentemente maior retenção de CO2 dissolvido são: maior teor alcoólico, maior quantidade de lúpulo, utilização de maltes escuros e de cevada como cereal não maltado. Por outro lado, as cervejas sem álcool necessitam de UP superiores que podem estar relacionadas com o aumento da fragilidade das garrafas. Os resultados obtidos demonstraram a necessidade de haver um maior controlo dos níveis de CO2 dissolvidos nas cervejas, principalmente nas cervejas pretas e sem álcool, no momento da maturação da cerveja. Serão necessários mais testes para estabelecer os intervalos de CO2 dissolvidos para cada tipo de cerveja que minimizem ainda mais as quebras das garrafas.

The selection of food packaging material is a major concern in the food industry as the package protects its content, allowing to maintain the organoleptic characteristics of the food and to increase shelf-life. In beer, the most used material is glass, despite its fragility because it accumulates several tensions along the various processing steps, such as impact, vertical load, thermal shock and internal pressure. The latter is mainly related to the levels of carbon dioxide (CO2) dissolved in the beer headspace of the bottle and pasteurization conditions. In this context, the objective of this dissertation was to identify the origin of the beer bottle breaks along storage and realize if they were being fragilized by internal pressure, relating it to the chemical composition of each type of beer. The samples under study were Super Bock (SB) 25 and 33 cL. The broken bottles were studied by fractographic analysis and bottles from the same lot were analyzed for the internal pressure parameters. A breakage percentage of only 1% was verified on the SB25 bottles and a relationship of these with the internal pressure was not demonstrated. A breakage percentage of 3% was observed in SB33 bottles, and it was verified, through a fractographic analysis, that these occurred due to impacts of different energies, some of which became vulnerable. The analysis of the internal pressure parameters showed that CO2 levels were higher in all samples in comparison to their control, which is the factor that seems to be promoting the break of these bottles. The percentages of breakage of each type of bottle were compared, demonstrating a higher incidence in alcoholic and black beers. To verify the influence of these differences, the internal pressure parameters were compared with controls, allowing to verify significantly higher CO2 levels and pasteurizing units (UP). In this sense, according to the constituents of each beer and their effect on the gas dissolution, it was verified that for SB Stout (black beer) the factors that can contribute to a greater foam stability and consequently greater retention of dissolved CO2 are: a higher alcohol content, higher concentration of hops, using of dark malts, and the use of barley as unmalted cereal. Non-alcoholic beers, on the other hand, need higher UP, which could be related with the higher fragility of the bottles. This study has demonstrated the need of a greater control of dissolved CO2 levels in beer, namely black and non-alcoholic ones, at the beer maturation stage. Further tests are required to establish the CO2 ranges for each type of beer to minimize beer bottle breaks.