Otimização do método de dry-hopping em contexto microcervejeiro

Abstract

A realização desta dissertação foi efetuada em ambiente empresarial, na empresa Essência D’Alma, Lda., proprietária da marca de cerveja artesanal Vadia. O objetivo do trabalho foi a otimização do processo de dry-hopping, que consiste na adição de lúpulo da variedade de aroma, ou seus produtos, à cerveja de forma a conferir sabor e aroma. Estes produtos são adicionados no final ou após a ebulição, nos vasos de fermentação, de maturação ou em barris, de forma a ocorrer a dissolução de compostos de aroma. Este passo é distinto e posterior à fase de adição de lúpulos de amargor durante a ebulição do mosto, que têm como objetivo conferir propriedades conservantes e amargor, devido à presença de α-ácidos. Este processo é relevante para produzir cervejas do estilo India Pale Ale (IPA) e cervejas de edição limitada, como a German Pilsner. Na empresa, o processo de dry-hopping é realizado com o auxílio de uma coluna de recirculação. De forma a avaliar a eficácia deste método foram realizados testes em produção de cerveja IPA e German Pilsner. A análise da composição volátil de ambas as cervejas foi feita por microextração em fase sólida e análise por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (HS-SPME/GC-MS). Foram também avaliadas as características organoléticas através de uma prova sensorial realizada na empresa à cerveja IPA. Para o lúpulo utilizado no dry-hopping da cerveja do estilo German Pilsner a análise da composição volátil permitiu determinar a quantidade relativa de 12 compostos, grande parte monoterpenóis, enquanto que para a cerveja foram determinados 8 compostos, na sua maioria monoterpenóis. Foi também possível verificar uma baixa transferência de compostos voláteis de aroma para o produto final e uma elevada abundância destes compostos no lúpulo usado no final do processo. Deste modo, concluiu-se que o processo foi ineficiente, que poderá ter sido resultado de um tempo de residência da cerveja baixo para a razão de lúpulo utilizado por litro de cerveja de 3,2 g/L. A análise da composição volátil realizada à cerveja do estilo IPA permitiu determinar 11 compostos, sendo na sua maioria monoterpenos e monoterpenóis. Verifica-se também que grande parte destes compostos apresenta a sua abundância máxima nas primeiras 4,5 horas do processo, decaindo nas horas seguintes. Para além disto, e juntamente com a análise organolética, verificou-se um aumento indesejável da intensidade de um aroma resinoso após o início do processo, bem como um aumento do amargor e do prolongamento do sabor amargo após o fim do processo. Assim conclui-se que existe um tempo excessivo de dry-hopping que não é benéfico para as características organoléticas do produto final quando existe uma razão de 2,7 g/L de lúpulo utilizado por litro de cerveja. A redução do tempo de dry-hopping para um tempo ótimo de 4,5 horas para a cerveja IPA, e a reutilização do lúpulo utilizado trariam para a empresa benefícios a nível económico e ambiental, sendo estas as melhorias a implementar no processo de produção

This dissertation was conducted in a business environment at Essência D´Alma, Lda., owner and producer of the craft beer brand Vadia. The objective was to optimize the dry-hopping process, which consists of adding hops of aroma varieties, or its products, to beer in order to give flavor and taste. These products are added at the end or after boiling in fermentation vessels, maturation vessels or barrels in order to dissolve aroma compounds. This step is different from and after the addition of bitterness hops during boiling wort, which aims to confer preservative and bitterness properties due to the presence of α-acids. This process is relevant for producing India Pale Ale (IPA) beers and limited edition beers, like German Pilsner. In the company the dry-hopping process is performed with a recirculation column. In order to evaluate the effectiveness of this method, tests were conducted on IPA and German Pilsner beer production. Analysis of the volatile composition of both beers was performed by solid phase microextraction and mass spectrometry gas chromatography analysis (HS-SPME/GC-MS). The organoleptic characteristics were also evaluated through a sensory test performed in the company to IPA beer. For the hops used in dry-hopping of German Pilsner beer the analysis of volatile composition allowed to determine about 12 compounds, mostly monoterpenols, while for beer about 8 compounds were determed, mostly monoterpenols. It was also possible to verify low transfer of volatile aroma compounds to the final product and high abundance of these compounds in the hop used at the end of the process. Thus, it is concluded that the process is inefficient, which may be the result of a short residence time of beer, for the hop ratio used per liter of beer of 3,2 g/L. The analysis of the volatile composition performed on IPA beer allowed to determine about 11 compounds, mostly monoterpenes and monoterpenols. It is also found that most of these compounds show their maximum abundance in the first 4,5 hours of the process and decay in the following hours. In addition, with the organoleptic analysis, it was found an increase in the intensity of a resinous aroma after the start of the process, as well as an increase in the presence of bitterness and prolongation of the bitter taste after the end of the process. It is possible to conclude that there is an excessive dry-hopping time that is not beneficial to the organoleptic characteristics of the final product when there is a 2,7 g/L hop ratio used per liter of beer. Reducing the dry-hopping time to an optimal 4,5 hours and reusing the hops would bring economic and environmental benefits to the company, and these improvements should be implemented in the production process.