O consumo de cervejas/chopes cresce ano a ano em todo o mundo. "Vejam a quantidade de microcervejarias existentes hoje no Brasil, fazendo com que mais estudos e pesquisas sejam realizados, facilitando os processos de fabricação desta bebida milenar, desde as fabricações caseiras até os processos industriais" – analisa o engenheiro químico Rogério Jardini, especialista em Filtração Industrial e Residencial.
A filtração de cervejas ainda se utiliza de tecnologias e processos tradicionais, mas já vem introduzindo as novas tecnologias e a automação e vai também se transformando para atender aos diversos requisitos para a fabricação de cerveja. "Hoje os sistemas de filtragem têm automação nos processos e os controles são todos automatizados, facilitando o desempenho e a operação dos equipamentos. Com a automação/robótica, buscam-se reduções de custo operacional e melhoria da qualidade do processo de fabricação dos produtos, neste caso, das cervejas e chopes" – diz Jardini.

Filtração
Em vários aspectos, a filtração de cervejas ainda utiliza tecnologias e processos bem tradicionais. "Por exemplo, os filtros de terra diatomácea, conhecidos como Kieselguhr, continuam sendo muito utilizados na maioria das cervejarias. Devido à sua alta porosidade e disposição formando labirintos tortuosos, proporcionam excelente capacidade de clarificação da cerveja, reduzindo particulados e turbidez. Além disso, têm uma boa relação custo-benefício, apesar da inconveniência com relação ao descarte e disposição final do material filtrante carregado de material orgânico" – cita Rodrigo Chrispim Gouvea, gerente de produto da divisão de ciências de separação e purificação (SPSD) da 3M.

Para complementar a filtração com terra diatomácea, as cervejarias utilizam os filtros tipo cartuchos em várias etapas do processo e as membranas poliméricas para atingir melhores características visuais, organolépticas e estabilidade da bebida. "Devido ao tamanho reduzido dos poros, da ordem de centésimos de micrômetros, as membranas poliméricas são usadas em etapas finais do processo, propiciando estabilização da cerveja através da remoção de microrganismos e garantindo maior vida de prateleira da bebida ou diminuindo a necessidade de pasteurização, que pode ter efeito negativo nas características organolépticas da cerveja" – explica Gouvea.
Gouvea diz que um dos últimos avanços na filtração de cerveja é a ultrafiltração, que já vem sendo utilizada nos últimos 15 anos, mas não sendo talvez utilizada tão largamente devido ao relativo alto custo. "A vantagem da ultrafiltração seria o fluxo em modo tangencial, retardando o entupimento e melhorando a filtrabilidade da membrana, o que proporciona maior autonomia do processo. Por outro lado, a ultrafiltração demanda maior investimento na aquisição e maior custo de operação sendo sistemas com maior nível de sofisticação que precisam de ciclos frequentes de limpeza e regeneração" – ressalta.
Segundo Jardini, as membranas de ultrafiltração buscam melhoria contínua da qualidade da cerveja/chope sem alteração de suas características organolépticas: olfato, paladar e a visão. "As membranas filtrantes são cada vez mais utilizadas, seja para microfiltração do chope em barris, seja nas garrafas de vidro transparentes. As membranas de ultrafiltração estão nos processos de substituição das terras de diatomáceas, que é um mineral que já está diminuindo suas reservas e há problemas de descarte deste mineral depois de utilizado" – afirma.

Automação
As membranas filtrantes atuando com as tecnologias de automação permitem maior produtividade e mantêm a qualidade do produto final cada vez melhor. "Esta é a razão do crescente aumento das garrafas de vidro transparente, onde o chope fica bem aparente aos consumidores. As características organolépticas da cerveja/chope ficam ressaltadas nas garrafas de vidro, pela sua transparência, brilho e sem presença de particulados sólidos. Quando sacamos a tampa, o aroma e o paladar da cerveja/chope são fortes, ressaltando suas variedades" – explica Jardini.
Como falado acima, com a automação e estas novas membranas filtrantes, o aumento da produtividade é significativo. "Não ocorrem mais desperdícios e os grandes volumes de cerveja/chope de fundo de tanque são engarrafados com as mesmas qualidades da cerveja/chope normal, logo, reduzindo os custos de fabricação" – ressalta Jardini.
A automação dos sistemas avançou muito. "Por exemplo, a automação dos sistemas de microfiltração, que removem microrganismos deteriorantes presentes na cerveja sem alterar suas características organolépticas, permitiu maior controle do processo, tornando a operação mais fácil e menos sujeita a desvios de qualidade em função de maior padronização dos procedimentos" – relata Gouvea.
Os sistemas de microfiltração automatizados controlam os parâmetros básicos do sistema, como vazão, diferencial de pressão do filtro e temperatura. "Além disso, eles realizam procedimentos, como enxague, regeneração, sanitização e teste de integridade da membrana, facilitando a vida do usuário e garantindo a eficiência da filtração" – salienta o gerente de produto da 3M.
"A automatização e a padronização de tais procedimentos diminuem o desperdício de utilidades, como água e gás carbônico, e garantem a efetividade da operação, reduzindo custos e aumentando a produtividade. Além disso, reduzem potenciais desvios de processo, como na sanitização do sistema, etapa crítica onde o tempo dos ciclos de lavagem e a manutenção da temperatura devem ser rigidamente controlados para eliminar os microrganismos, que podem causar sérias contaminações do produto final" – explica Gouvea.

Filtros
"Os filtros de cervejas/chope são construídos em vasos de pressão com acabamento cada vez mais sanitário e em aço inoxidável mais nobre (AISI 316L). Os meios filtrantes são fabricados com novas matérias-primas que, dependendo da aplicação, podem ser reutilizáveis e, quando descartados, podem ser queimados, gerando energia nas caldeiras e nenhum resíduo sólido" – explica Jardini. Segundo ele, os principais tipos de filtragem para cerveja/chope são: filtros bags e cartuchos nominais nas etapas iniciais após a maturação e absolutos/microbiológicos antes do envase no barril, latas e/ou garrafas de vidro.
"A filtração de todos os produtos que serão utilizados no processo de fabricação de cerveja/chope é uma melhoria contínua do processo" – diz Jardini. Tanto a retenção dos contaminantes – como particulados e microbiológicos – existentes nas águas de processo, blendagem, hde e nos gases – ar, Nitrogênio e Gás Carbônico – quanto os aditivos e produtos químicos usados para limpeza e sanitizações.

Controle de gases
É essencial manter um nível correto de Gás Carbônico (CO₂) na cerveja, que é responsável pela carbonatação da bebida, conferindo sensação de refrescância e adequada formação da espuma ou colarinho. "Além do Gás Carbônico, muitas marcas de cerveja contêm na composição Gás Nitrogênio (N₂), especialmente no chope, o que proporciona maior estabilidade da espuma. Essas cervejas inicialmente mais comuns lá fora, referenciadas como ‘nitro’, já são bem comuns também no mercado brasileiro há alguns anos" – conta Gouvea.
"Talvez muita gente não saiba, mas a cerveja, muitas vezes, passa pelo processo de remoção de Oxigênio (O₂). Isso porque, acima de determinadas concentrações, pode ser deletério à bebida, causando reações oxidativas e afetando o sabor e a vida de prateleira da cerveja" – diz Gouvea.
As novidades para o controle de gases são as membranas de fibras ocas com função de adição ou remoção de gases em líquidos, chamadas membranas contatoras ou de transferência de gases. Como exemplo da 3M Liqui-cel TM, elas vêm em módulos compactos e seu formato de fibras ocas poliméricas com grandes áreas de filtração propicia alta capacidade de desaeração da água de blindagem, prevenindo a oxidação da bebida, reduzindo O₂ em até <1ppb, além de manter as propriedades organolépticas e a vida de prateleira. A mesma membrana adiciona gases, como CO₂ e N₂, que fazem parte da composição da bebida. O N₂ é conhecido por estabilizar a espuma da cerveja.
A Figura 1 ilustra o mecanismo de transferência de gases onde está representado um filamento da fibra oca porosa da membrana, com indicação do fluxo de gás no lúmen, ou parte interna da fibra oca, e fluxo de líquido na região externa da fibra oca, com moléculas de gases (círculos em azul e vermelho) sendo transferidas da fase líquida para dentro do lúmen. Com o controle de pressão, vazão e temperatura, é possível acompanhar a transferência do gás do líquido para a fase gasosa ou vice-versa, dependendo do objetivo: remoção ou adição de gases.

A Figura 2 mostra os módulos típicos de membrana contatora utilizados no mercado de Alimentos & Bebidas. Em relação ao processo de gaseificação tradicional em tanques gaseificadores ou em linha, a membrana contatora permite a incorporação do gás sem necessidade de resfriamento extremo do fluido, o que economiza energia e reduz o espaço ocupado (foot print) no chão de fábrica, facilitando o aumento de escala devido à sua configuração modular. Além disso, resulta alta precisão no controle dos níveis de gases dissolvidos na bebida.

Contatos
3M: www.3m.com.br
Rogério Jardini: rflcursoseservicos@gmail.com