Introdução a química básica da cerveja

Muito se fala em fazer cerveja em casa e experimentar cervejas artesanais de qualidade. Mas muita gente ainda não sabe que pra chegar ao ponto de ser bebida, muitas reações químicas precisam acontecer.

Reza a lenda que um pouco de água caiu sobre grãos que repousavam em um cesto. Após algum tempo, um curioso de plantão provou daquele líquido, que com certeza não era mais apenas água. Aquele “saboroso” alimento somente poderia ter sido entregue pelos Deuses, que atentos cuidavam dos humanos em suas necessidades. Afinal, o que poderia ter acontecido de diferente?

Àquela época ainda não tínhamos ideia do que se passava cientificamente, e tudo que não tinha explicação estava explicado como divino. Foi assim por milhares de anos até que no século XIX Pasteur trouxe ao mundo a prova de que a fermentação não era espontânea e que haviam elementos que estavam agindo sobre o líquido para transformá-lo em cerveja.

Ciência e cerveja: exemplo da Carlsberg

Mas a química da cerveja começa bem antes da fermentação. Antes de tudo, a cerveja é uma bebida fermentada feita de cereais. Para obter o produto final, existem várias etapas químicas naturais ou induzidas que são necessárias para podermos configurar uma cerveja. Abaixo 3 etapas químicas essenciais nesse processo (não vou apresentar equações químicas, pois o objetivo aqui é entender o que se passa e não estudar as reações).

Transformação do amido em açúcares fermentáveis

Os cereais são sementes. Como sementes elas carregam a fonte de energia necessária para que as plantas cresçam e se desenvolvam. O processo de germinação começa com a transformação química do amido em açúcares (energia), criando condições para que a planta consuma esta energia, germine e cresça.

O processo de malteação de cereais é exatamente isso. Um processo induzido de germinação, para que os açúcares sejam transformados em açúcares mais simples. Só que ao invés de liberarmos esta energia para a planta, vamos extraí-la do grão e utilizar na fermentação.

Dessa maneira, um processo de malteação funciona da seguinte forma: inicia-se induzindo a semente a germinar, através de grande absorção de água. Quando a semente estiver pronta para “brotar” (saindo o primeiro brotinho) é porque as reações internas terminaram e o açúcar está pronto. A próxima fase é parar este processo, ou do contrário teríamos uma planta e não o grão a ser trabalhado. Isso é alcançado aumentando-se a temperatura dos grãos em um forno, parando com as reações internas. Neste processo os cervejeiros descobriram também que é possível dar vários padrões de torra aos grãos, criando assim vários perfis de maltes que são utilizados para fazer diferentes tipos de cerveja. Pouca gente sabe que sabores como café existentes em algumas cervejas vem deste processo, e não da adição da fruta propriamente dita.

Neste processo são formadas também as enzimas que farão parte das etapas seguintes da nossa fabricação de cerveja. Vale também destacar que ninguém faz isso em casa, pois é possível comprar o malte prontinho já.

Extração dos açúcares

Você já fez café ou chá? O processo de extração de açúcares de um malte é bem parecido. Água quente com malte por um período de tempo e pronto. Bem, parece mais um processo físico do que químico, porém a parte química também está bastante presente.

O malte possui enzimas naturais que são ativadas quando estamos tentando extrair o açúcar através da água quente. Estas enzimas agem quebrando cadeias proteicas, cadeias complexas de açúcares e agem também no controle da acidez do líquido extraído.

Laboratório da Carlsberg
Laboratório da Carlsberg onde grandes descobertas ligadas a cerveja foram realizadas – foto do Carlsberg Group

Basicamente, há uma correlação direta entre temperatura, acidez e tempo neste processo de extração de açúcares. Cada faixa de temperatura age diferente no líquido e produz resultados diferentes no produto final. Pode-se por exemplo, determinar uma espuma mais densa ou mais simples controlando (ou tentando controlar, para o caso dos cervejeiros caseiros) estas faixas e tempos. Ou por exemplo, obter uma cerveja com corpo mais intenso ou mais leve. São muitas as combinações possíveis, e é basicamente isso que um mestre cervejeiro faz quando cria uma receita!

Fermentação

A fermentação é o processo em que as leveduras se alimentam dos açúcares produzindo como resultado gás carbônico e álcool. As leveduras são acrescentadas ao após a etapa de extração de açúcares, já com o líquido frio.

No início, elas são relativamente poucas. Ao identificar que estão em um ambiente favorável (leia-se: comida + oxigênio + temperatura adequada), iniciam uma corrida frenética por reprodução, e precisam se alimentar para isso. Neste processo ocorre a conversão dos açúcares em álcool, além da conversão de outros produtos em diferentes subprodutos que também compõem a cerveja.

Estas reações são as mais importantes do ponto de vista de formação do sabor da cerveja, já que são realizadas por um ser vivo, que apesar de tentarmos controlar, não conseguimos. Os mestres cervejeiros apenas criam as condições para que a reação se processe da maneira como desejam, porém sem garantias. No entanto, depois de realizar o seu trabalho as leveduras se comportam direitinho, e sem mais o que fazer por ali, hibernam aguardando novo ciclo.

Joule: desenvolvimento da ciência em uma cervejaria

Estas 3 etapas químicas, aqui apresentadas de forma bem simplificada, resultam no que chamamos de cerveja. É fácil ir ao supermercado e comprar algumas garrafas ou um fardo de latinhas, porém, quando pensamos em todo o processo vemos que não é uma tarefa fácil criar uma cerveja. Produções artesanais podem levar de 3 semanas a meses, dependendo do tipo de cerveja, para ficarem prontinhas para o consumo. É por isso que hoje em dia as cervejarias e os entusiastas investem tanto tempo no estudo do processo cervejeiro.

Quer saber mais?

Para maiores detalhes químicos, adquira os livros abaixo e amplie seu conhecimento.

Principles of Brewing Science, Second Edition: A Study of Serious Brewing Issues George Fix
How to Brew: Everything You Need to Know to Brew Beer Right the First Time John Palmer
Brewing Better Beer: Master Lesson for Advanced Homebrewers Gordon Strong