Floculação de levedura

Olá pessoal,

Para começar, floculação é basicamente o processo reversível por meio do qual a levedura forma agregados: Os flocos. Essa característica pode ser positiva ou negativa para o processo; a floculação excessiva pode contribuir negativamente para a redução do diacetil, mas se ela for reduzida, pode resultar em problemas na filtração ou turvação, por exemplo.

Leveduras se reproduzindo por brotamento

Por conta dessa característica, que é genotípica – ou seja, depende de características genéticas da levedura -, as leveduras são classificadas em 2 grandes grupos: ale, que são as leveduras de alta fermentação e; lager, que são as leveduras de baixa fermentação.

No caso das ale, as leveduras formam flocos que permanecem em suspensão ao longo da fermentação. Isso ocorre em função do efeito de sustentação gerado pela liberação de gás carbônico a partir dos carboidratos metabolizados.

No caso das leveduras do tipo Lager, a formação do floco ocorre com o fim dos açúcares fermentáveis presentes no mosto. No caso das Lager, é como se a formação do floco fosse uma medida pela sobrevivência que a levedura adota, já que esta medida aumenta as chances de sobrevivência da população.

Ales - alta fermentação a temperaturas mais elevadas/
Lagers - baixa fermentação a temperaturas mais reduzidas

Tanto no caso das leveduras ale quanto no caso das leveduras lager, ao final da fermentação os flocos decantam e se depositam no fundo do tanque. No entanto, se estas leveduras forem novamente expostas a uma nova fonte de açúcares fermentáveis - um mosto novo-, os flocos se desfazem, pois, esta seria a melhor maneira da levedura aproveitar os açúcares disponíveis.

Um fator determinante relacionado a floculação é a quantidade de proteínas presentes na parede celular.  As proteínas formam uma espécie de pelos, que permeiam esta estrutura e se projetam para além da mesma. Estas proteínas interagem com os açúcares presentes na parede celular de outras células de leveduras. Tecnicamente, na estrutura da parede celular são encontradas glicoproteínas na parede celular chamadas zimolectinas, que interagem com receptores específicos presentes nas outras células de leveduras, que apresentam estrutura de carboidratos não redutores manoses, glicoses e frutose. O cálcio participa do processo atuando na manutenção dessa interação e também está envolvido no processo de síntese das zimolectinas, que ocorre ao final da fase exponencial de crescimento.

- Sou uma levedura coberta de residuos de manose/ - Peguei você!

Numa visão bem superficial, pode-se dizer que quanto mais proteínas, maior a superfície de contato, e assim maior a quantidade de ligações de Hidrogênio (também conhecidas por pontes de hidrogênio) entre as estruturas moleculares das proteínas e dos açúcares presentes na parede celular. Desse modo, maior a floculação da levedura.

Vale ressaltar que apesar da capacidade genotípica da levedura associada a floculação, algo como “floculência”, para que a levedura de fato apresente a floculação esperada é necessário que a levedura esteja num ambiente propício para tal. Ou seja, a “floculência” não acontece em qualquer condição. A “floculência” determina o tempo de contato da levedura com o mosto, e consequentemente a conversão dos açúcares em álcool.

Ao contrário da maioria das industrias que trabalham com produtos fermentados, é comum a reutilização de leveduras em cervejarias. A depender do tipo de fermentação, as primeiras leveduras a subirem ou a decantarem são as que possuem maior “floculência”. Desse modo, ao selecionar as leveduras que apresentam características intermediarias, o cervejeiro isola as leveduras que apresentam o perfil morfológico mais adequado para serem utilizadas no reaproveitamento.

Uma das possibilidades para melhorar a floculação da levedura é a adição de cálcio na fervura, que atuará por ação eletrostática, ou seja por diferença de cargas entre as proteínas e os açúcares que compõem a parede celular. No entanto, vale lembrar que uma dosagem excessiva de cálcio, nesse caso, pode provocar uma floculação “antecipada” das leveduras lager, e isso resultaria no aumento do extrato residual. Este fato seria observado em função do fato de que, ao contrário das ale, os flocos de lager não apresentam o mesmo efeito de sustentação, e por isso sua “capacidade fermentativa” é reduzida, fazendo com que a cerveja apresente extrato residual com características fermentescíveis – conferindo sabor doce a cerveja.

Já no caso das ale, a levedura pode flocular em excesso, formando flocos maiores. Como resultado disso, a quantidade de gás carbônico secretada pode ser insuficiente para a manutenção da levedura em suspensão. Como consequência, se observaria diminuição da velocidade de fermentação, em função da redução da quantidade de leveduras.

A Temperatura também influencia no processo, pois a temperaturas mais altas são menos intensas as ligações de hidrogênio, enquanto que em temperaturas mais baixas essas ligações são favorecidas.

A adição de mosto novo, como dito anteriormente no texto, também promove a reversão do processo de floculação.

A floculação das leveduras também é influenciada pelo pH, contudo este é um fator intrínseco da cerveja, ou seja, não podemos altera-lo, como é possível fazer com a temperatura, por exemplo.

Embora o mecanismo de floculação venha se tornando cada vez mais claro, os métodos para influenciá-la diretamente são poucos e de caráter bastante empírico.

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e obrigado pela atenção!

Fontes:

Livros

Título - Autor - Ano

Brewing: Science and Practice - D. E. Briggs;  P. A. Brookes; R. Steven; C. A. Boulton - 2004

Brewing Yeast and Fermentation - Christopher Boulton; David Quain - 2006Principles of Fermentation Technology -  Allan Whitaker; Peter F. Stanbury; Stephen J. Hall – 1999Handbook of Brewing: Processes, Technology, Markets -  Hans Michael Eßlinger - 2009