Guia definitivo sobre a levedura

Por: Pedro Jannotti

30/01/2019 às 19:12hs

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Há muito tempo fazemos cerveja. Misturamos cereais, cozinhamos, adicionamos temperos e depois de algum tempo tínhamos cerveja pronta para ser bebida.

Durante muito tempo não sabíamos como esse processo funcionava.

A partir do momento que deixávamos o mosto descansando até ele se tornar cerveja de fato, era um mistério. Não por falta de hipóteses. No século XVII a levedura era conhecida, porém achavam que ela era um subproduto do processo.

Não foi até o século XIX que começamos a entender os efeitos dos microrganismos na sociedade e nos produtos criados por nós humanos.

A partir desse período diversos avanços foram realizados e hoje podemos controlar muito bem como as leveduras produzem cerveja para nós.

Sim, exatamente, quem produz a cerveja são elas, nós apenas criamos o ambiente… reduzimos a luz, colocamos uma música, mas são elas que realizam o trabalho. hehhe.

Nesse guia, vamos falar sobre:

(Um pouco de) História

Cerveja pode ser definida como uma bebida fermentada feita à base de grãos e nós fazemos ela há milhares de anos.

Porém apesar de fazermos cerveja há muito tempo não conhecíamos o processo completo dela até pouco tempo atrás.

Para civilizações antigas como na Mesopotâmia fermentação era um milagre dos céus. De fato era conhecida como “godisgood” pelos povos da Idade Média, quando a espuma aparecia na superfície dos “tanques de fermentação”.

Os cervejeiros antigos foram descobrindo formas de deixar a fermentação mais eficiente. E em muitos lugares foi desenvolvido alguma forma de reutilização de leveduras para aumentar a velocidade do início da fermentação.

Eram usados (e ainda são em alguns lugares) equipamentos para capturar leveduras da espuma ou da lama deixada pelo processo de fermentação e adicionados ao mosto não fermentado.

Os lotes de cervejas ruins eram descartados enquanto os bons eram mantidos e usados em outras cervejas.

É claro que nessa época eles não sabiam exatamente o que estava acontecendo e como eles estavam reutilizando e domesticando leveduras ao invés de passar alguma propriedade mágica de um tanque para o outro.

Em 1680 a levedura começou a ser descoberta de fato. Anton van Leeuwenhoek observou em um microscópio que a levedura era composta de pequenos elementos interconectados, porém nessa época acreditava-se que a levedura era um subproduto da fermentação.

Em 1789, foi a vez de Lavoisier fazer sua contribuição. Ele descreveu o processo químico da fermentação através do açúcar sendo convertido em álcool e gás carbônico. Porém ainda não era definido o papel da levedura nesse processo.

No meio do século XIX porém, Louis Pasteur colocou uma luz sobre todo o processo. Pasteur descreveu que as leveduras eram organismos vivos e:

[…] alcoholic fermentation is a process correlated with the life and organization of yeast cells, not with the death or putrefaction of the cells. Nor is it a phenomenon of contact, for in that case the transformation of the sugar would occur in the presence of the ferment without giving anything to it or taking anything from ita (Pasteur, 1860).

Em tradução livre: […] fermentação alcoólica é um processo correlacionado com a vida e organização de células de levedura, não com a morte ou putrefação de células. Nem é um fenômeno de contato, pois neste caso a transformação do açúcar ocorreria na presença de fermento sem adicionar nada à ele ou retirar nada dele.

A partir desse momento (e de muitos testes, comprovações, experimentações e hipóteses) foi possível controlar melhor o processo de fermentação gerando melhores resultados e também impedindo a contaminação da cerveja gerando off-flavors.

Nesta época off-flavors eram conhecidos como doença da cerveja e foi através dos estudos de Pasteur que foram encontradas formas de prevenir contaminações.

Outro marco importante para a levedura, dessa vez dentro de uma cervejaria, foi a primeira vez que uma cepa de levedura lager foi isolada, gerando uma família de leveduras puras ou culturas puras. Essa técnica foi criada por Emil Christian Hansen nos laboratórios da cervejaria Carlsberg na Dinamarca.

Curiosidade: na época a levedura foi catalogada com o nome da espécie de Saccharomyces carlsbergensis, hoje é chamada de Saccharomyces pastoriannus.

Esse feito foi realizado em 1883 e a técnica é utilizada até hoje. Mas para explicar melhor isso vou dar a palavra para os monges da Chimay no vídeo abaixo:

O que é levedura

Levedura é uma “força da natureza” que transformou a humanidade. Assim como o fogo transformou nossa alimentação há mais de 1 milhão de anos atrás, a levedura fez o mesmo em diferentes culturas humanas.

A mesma levedura que usamos para produzir cerveja atualmente é a mesma utilizada para produzir pão e vinho. Pode não parecer muito mas existem hipóteses de que o pão e/ou a cerveja foram responsáveis por fazer as populações humanas se estabelecerem em algumas regiões e deixar de ser nômade.

É claro que é bastante difícil uma comprovação que esses foram os fatores principais para nosso sedentarismo, mas isso demonstra o poder de transformação que as leveduras trouxeram.

Cerveja e Pão

Leveduras fazem parte do reino dos fungos e, apesar de falarmos levedura para lá e levedura para cá, levedura não é o nome de um ser vivo, mas sim a descrição de seu estilo de vida.

Existem muitas espécies de fungos que podem ser caracterizadas por este estilo de vida. Em geral ouvimos falar das principais espécies que utilizamos que são a Saccharomyces pastoriannus, Saccharomyces cerevisiae e Brettanomyces bruxellensis.

O vídeo acima mostra um grupo de leveduras Saccharomyces cerevisiae.

Leveduras vivem na forma de células individuais ou até mesmo pequenos aglomerados de células. Elas se reproduzem através de brotamento que parece mais que uma célula está soprando um balão até a separação da célula-filha.

Abaixo um vídeo sobre a reprodução.

Leveduras são úteis em nossa fabricação de alimentos pois elas são muito boas em converter açúcar em energia sem a presença de oxigênio. Gerando como subproduto do processo gás carbônico e álcool.

Esse é o processo que chamamos de fermentação, que além de gerar esses subprodutos, também gera outros que podem melhorar (ou não) os elementos sensoriais de pães, vinhos e principalmente da cerveja.

Para mais informações sobre leveduras acesse a postagem de Jennifer Frazer para a Scientific American chamado Yeast: Making Food Great for 5,000 Years. But What Exactly Is It?

Fermentação

Fermentação, como falado antes, é a conversão de açúcar em energia realizada pela levedura, sem a presença de oxigênio, produzindo como subproduto gás carbônico, álcool e outros compostos.

É claro que essa é uma simplificação bastante grosseira do processo. Para explicar toda essa transformação seriam necessários coleções de livros e diversos especialistas. Esse não é nosso objetivo, porém vamos explicar abaixo um pouco mais como esse processo funciona, do ponto de vista cervejeiro.

Essa explicação será baseada no processo de fermentação convencional onde a levedura será adicionada ao mosto em ambiente controlado.

Cuidados pré-fermentação

É importante que, antes de transferir o mosto e inocular a levedura, todos os equipamentos que vão entrar em contato com o mosto após a fervura estejam limpos e sanitizados. Dessa forma você evita contaminação de bactérias, outras leveduras ou fungos, entre outros microorganismos.

Outro ponto de cuidado é a oxigenação do mosto. O oxigênio ajuda no crescimento da levedura, mantendo a parede celular maleável.

Um mosto com pouco oxigênio pode diminuir o crescimento da colônia de leveduras e com isso estressar a levedura causando alguns off-flavors na cerveja.

Normalmente a oxigenação do mosto é feito durante a transferência da panela de fervura para o fermentador através da agitação do mosto (cervejeiros caseiros). A oxigenação pode ser feita através de injeção de oxigênio puro no fermentador, mas ao fazer isso é preciso tomar cuidado para não oxigenar demais o mosto causando a criação anormal de subprodutos da fermentação.

Com todos os cuidados tomados é possível inocular a levedura e ter bons resultados. A fermentação acontece em basicamente 3 etapas.

Fase de repouso

Essa fase se inicia após a inoculação da levedura e dura até 15 horas.

Apesar do nome, nesta fase as leveduras não estão sentadas em sua cadeira de praia olhando a paisagem.

A característica dessa fase é a absorção de nutrientes do mosto. Aminoácidos para a construção de proteínas, minerais e oxigênio. Quando as leveduras não encontram os aminoácidos necessários no mosto elas o produzem.

Em geral o mosto fornece todos os minerais, nitrogênio e vitaminas para as leveduras. Assim que elas vão adquirindo esses nutrientes elas vão criando todo os componentes necessários para crescerem e reproduzirem.

Um elemento não é encontrado no mosto, o oxigênio, por isso é tão importante a aeração do mosto antes da inoculação.

A levedura usa oxigênio para a produção de alguns compostos como o esterol que serve para manter a membrana celular permeável, fazendo com que a levedura possa trocar nutrientes e subprodutos com o ambiente.

Nesta fase acontece o crescimento celular e a reprodução para a levedura dar conta de todos os açúcares contidos no mosto. A produção de etanol é mínima.

Fase de crescimento exponencial

Nesta fase, que se inicia cerca de 4 horas após a inoculação e pode durar até cerca de 4 dias, a levedura começa a absorver açúcares do mosto.

Durante essa fase as células de levedura se multiplicam rapidamente e através do consumo dos açúcares começam a produzir gás carbônico, álcool e componentes aromáticos.

Nesta fase que começam a aparecer bolhas vigorosas no air lock para quem já teve a oportunidade de produzir cerveja.

Bolhas no air lock
Não é bem assim (a cerveja não deve ir para o air lock) mas vale como ideia

O consumo de açúcar pela levedura segue uma ordem. Em geral, primeiro elas consomem açúcares mais simples para depois chegar nos mais complexos, alguns dos açúcares a levedura não consome. Por isso é dito que levedura X possui 80% de atenuação e por aí vai.

A ordem de consumo dos açúcares é glucose, depois frutose, depois sacarose… passando por maltose até chegar em maltotriose, que nem todas as leveduras conseguem consumir.

“Enquanto glucose compõe cerca de 14% dos açúcares do mosto, maltose é seu principal elemento. Maltose compõe cerca de 59% dos açúcares em um mosto médio e sua fermentação é parte do que permite as leveduras a criarem alguns sabores da cerveja”

Esse trecho foi retirado e traduzido livremente do livro Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation.

A maltotriose é responsável pelo limite de atenuação da cepa de levedura. Até o momento da maltose todas as leveduras cervejeiras conseguem consumir esses açúcar por si, ou usando componentes do próprio mosto para quebrar em açúcar consumíveis.

Já com a maltotriose algumas leveduras não conseguem consumir este açúcar, outras consomem pouco e com muito trabalho enquanto outras conseguem consumi-la, aumentando seu nível de atenuação.

Basicamente a atenuação é a quantidade de açúcar do mosto que a levedura tem capacidade de consumir.

Fase estacionária

Nesse momento a reprodução da levedura diminui bastante e ela começa entrar em uma fase mais estacionária.

Neste ponto, que ocorre mais ou menos entre 3 à 10 dias após a inoculação, a levedura já criou a maioria dos componentes responsáveis pelo sabor e pelo aroma da cerveja.

Alguns dos componentes criados pela levedura não são interessantes de serem notados no consumo da cerveja. São esses componentes que geram alguns dos off-flavors conhecidos como o diacetil e o acetaldeído que dão sabores e aromas amanteigados e de maçã verde, respectivamente.

A levedura porém é muito útil na limpeza desses componentes. Além de excelente mão de obra elas limpam a sujeira que deixam, reabsorvendo componentes de diacetil e acetaldeído. Por isso é importante não ignorar essa fase.

Cervejarias costumam diminuir a temperatura dos fermentadores para as leveduras entrarem em dormência e a cerveja ser engarrafada. Sem o tempo necessário para que a levedura retire os componentes negativos da cerveja, muitos deles podem ir para a garrafa gerando uma experiência não tão boa.

Outros componentes liberados pela levedura são componentes derivados de enxofre. Esses componentes são mais voláteis e são liberados pelo air lock durante a fermentação e em alguns dias depois de seu término.

Inoculação da levedura

Leveduras são trabalhadoras incansáveis. Trabalham com muito nutriente disponível, trabalham com pouco nutriente disponível.

Apesar disso, ninguém gosta de viver em um ambiente hostil e isso pode ser percebido na cerveja que as leveduras produzem.

Inocular pouca levedura pode deixá-las estressadas em um ambiente repleto de nutriente. Elas se concentram em se reproduzir e possivelmente não irão atenuar a cerveja da melhor forma possível. Além de não estarem saudáveis o suficiente para fazer a limpeza correta dos componentes que podem gerar off-flavors.

Pouca levedura no mosto também pode aumentar o tempo de fermentação, permanecendo mais tempo na fase de repouso. Isso pode deixar o mosto suscetível a contaminação de bactérias, pois a levedura não estará saudável o suficiente e nem em número suficiente para se defender.

Já no outro lado da moeda, quando se inocula muitas células de levedura é possível que se tenha ésteres indesejados, além de sabores de autólise que é quando a levedura se “destrói” por falta de alimento.

Muita levedura também pode gerar uma retenção de espuma baixa na cerveja.

É claro que o que é a quantidade ideal de levedura para uma determinada cerveja está aberto à debate pois existem muitas cepas diferentes de leveduras que adicionam perfis de sabores diferentes. Algumas são mais neutras e outras tendem a produzir mais compostos.

Dentre os estudiosos, acadêmicos e profissionais cervejeiros, para se encontrar a quantidade de leveduras a serem inoculadas é utilizado a fórmula base:

Células de levedura = 1.000.000 * mililitro de mosto * graus plato do mosto

Ou seja, 1 milhão de células de levedura para cada ml de mosto para cada grau plato (medida de densidade) do mosto.

Isso quer dizer que quanto mais denso, ou quanto mais açúcar possui o mosto mais leveduras devem ser adicionadas para dar conta de toda essa carga de nutrientes.

Para Chris White e Jamil Zainasheff no livro Yeast  The Practical Guide to Beer Fermentation a quantidade ideal de células de levedura varia um pouco desse número, sendo 0,75 milhões de células para ales e 1,5 milhões de células para lagers.

Esses valores, segundo o livro, são para reutilização de leveduras. Para leveduras frescas é possível utilizar 50% da quantidade mencionada.

Ainda nas palavras dos autores do livro (em tradução livre):

Entre a escolha de adicionar levedura à menos ou à mais, escolha adicionar à mais, pois esse caso é um pouco mais tolerante antes de defeitos da fermentação se tornarem evidentes.

Para te ajudar a calcular a quantidade ideal de células de levedura criamos uma calculadora simples com os preceitos básicos.

Caso queira uma calculadora de quantidade levedura mais completa você sempre pode ir até o Brewer’s Friend e usar a calculadora deles.

Tipos de cepas de levedura

Leveduras representam um grupo de criaturas extraordinárias. Trabalham por nós, criam álcool e CO2 para nossas cervejas, sem falar no que elas fazem em outros produtos.

Mas voltando ao mundo cervejeiro, leveduras não são todas iguais. Muito mais do que a distinção de Ale e Lager, leveduras têm caráter próprio, elas pegam o mosto e o transformam completamente, cada cepa de levedura à seu gosto.

Existem várias formas de se classificar a levedura, uma das formas que ficou mais famosa foi a forma desenvolvida por George Fix.

George Fix foi um matemático americano e cervejeiro caseiro, que prestou muita consultoria para pequenas cervejarias nos Estados Unidos. Ele teve a ideia de classificar leveduras baseado no perfil de sabor que elas adicionavam à cerveja.

Cepas neutras

Essas cepas são naturais de leveduras do tipo Ale por produzir características neutras e limpas, quase como leveduras do tipo Lager.

Essas cepas são muito utilizadas em cervejas americanas que agregam sabor pela escolha de maltes e lúpulos característicos.

Normalmente fermentam mais devagar que cepas de outros tipos.

Cepas frutadas

Cepas frutadas adicionam bastante caráter à cerveja, são, também naturais de leveduras Ale. Essas leveduras produzem e mantém no mosto mais componentes esterificados que suas parentes.

Esse tipo de levedura é muito usada na Inglaterra e seu uso vem crescendo nos EUA, esta cepa também é comum em cervejas belgas, irlandesas e australianas.

Entre os sabores que a levedura deixa podemos citar mel, ameixa, cítrico e acidez dependendo da cepa.

Cepas fenólicas

Também relacionados a cervejas do tipo Ale.

Cepas que produzem compostos fenólicos são bastante tradicionais entre cervejas belgas e as clássicas cervejas de trigo alemã.

Essas cepas adicionam características de cravo e apimentado à cerveja. Cervejas comuns que utilizam esta cepa são as hefeweizen, Belgian ale e cervejas de abadia.

Cepas secas

Esta cepa é característica da fermentação de cervejas do tipo lager. O trabalho da levedura produz cervejas com poucos ésteres e fenóis, além de outros compostos do processo.

Cervejas características dessa cepa de levedura são lagers americanas e algumas alemãs.

Cepas maltadas

Cepas maltadas por outro lado, pertencem a mesma família das lagers, porém deixam um perfil mais maltado à cerveja.

Esse tipo de levedura contribui para os sabores das alemãs Munich Helles e Munich Dunkel, duas cervejas bastante maltadas.

Outra característica dessa cepa, diferente da seca, é a produção de uma qualidade frutada baixa.

Brettanomyces

Esse tipo de levedura foi deixado de fora da classificação anterior mas ela poderia ser adicionado em uma nova classificação, cepa excêntrica (como é colocado no livro Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation).

Porém eu resolvi acrescentar um capítulo inteiro para essa levedura que nem sempre é compreendida pelos cervejeiros.

Brettanomyces para muitos é uma praga, não estou melhorando o caso dela aqui mas continue até o fim. Brett, para os íntimos, é uma levedura selvagem encontrada comumente no ar, em poeira, mosquitos e afins.

Para um cervejeiro é fácil não prestar atenção nela e em questões de dias ela contaminar toda a produção de cervejas que não deveriam ter o perfil de sabor da Brett.

Mas como eu disse ela é um ser incompreendido. Esse tipo de levedura é o centro das atenções de cervejas belgas do estilo Lambic e Flanders Ales. Está em voga agora entre os produtores de IPAs com excelentes exemplos de Brett IPA aqui mesmo no Brasil.

Assim como um tempero ou condimento raro, se demora um tempo para acostumar-se com seu sabor, entre as descrições que fazem de cervejas fermentadas com leveduras selvagens podemos encontrar:

  • suor de cavalo;
  • celeiro;
  • bandaid;
  • couro;
  • lã molhada;
  • feijão queimado;
  • pimenta…

Entre outros.

É fácil de perceber o motivo que nenhum cervejeiro se aventura com a Brett, mas como eu disse antes, calma, é uma questão de aprendizado sensorial.

Cervejas fantásticas utilizam essa levedura como a mundialmente famosa Kriek Boon, que é basicamente uma Lambic com adição de cereja para uma segunda fermentação.

O que transforma essa levedura em um “ser” único é sua capacidade de transformar açúcar em álcool na presença de oxigênio, o que não é comum nas outras leveduras, e posteriormente transforma esse álcool em ácido acético.

Ácido acético deixa a cerveja mais… ácida (dã) e pode adicionar sabores relacionados à vinagre.

Mas apesar disso tudo não fique com preconceitos com essa levedura. As cervejas produzidas com ela são fantásticas e, afinal, quem nunca provou curry?

Do gênero para a espécie

Brettanomyces é todo um gênero de leveduras, dentre as conhecidas apenas 3 espécies são utilizadas comumente na produção de cervejas:

  • B. bruxellensis, muito utilizada para fermentação secundária adicionando mais caráter a cerveja;
  • B. lambicus, bastante utilizada em cervejas do tipo lambic e Flanders ale. É utilizada também por algumas cervejarias americanas;
  • B. anomalus, uma cepa derivada da B. bruxellensis que adiciona sabores mais frutados e sutis à cerveja.

Conclusão

Leveduras são o que transformam nossa cocção em cerveja de qualidade. Sem elas seria impossível de nos termos pão, vinho e cerveja.

Somos muito gratos à ela e, à nível de conhecimento sobre cerveja, é mágico ver como um organismo tão pequeno que não conhecíamos há pouco tempo atrás faz tanto por nós.

Encorajo vocês a estudarem mais sobre esse organismos. Algumas fontes foram citadas aqui mas, novamente, fica a dica do livro Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation, como ponto de partida (infelizmente apenas em inglês).

Outro bom material de estudo são as próprias cervejas. Nada de preconceitos.

Boas cervejas à todos.