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As enzimas são definidas como catalisadores biológicos complexos de natureza proteica, que induzem reações sem serem modificadas por elas nem aparecerem no produto final.
As enzimas se ativam e se desativam sob certas condições, e é o processo de mosturação que manipula essas condições. As enzimas que participam da produção de cerveja se desenvolvem ou se ativam no interior do grão durante o processo de malteação.
O malteador faz o grão acreditar que chegou o momento de brotar, umedecendo-o e iniciando a germinação. Dentro do grão de cevada, a natureza dispôs uma infinidade de enzimas prontas para ajudar no desenvolvimento do broto.
Quais são as enzimas que importam na produção de cerveja?
As enzimas que nos interessam são aquelas que quebram o amido do grão e permitem que o broto tenha acesso ao açúcar resultante como alimento, até que a planta chegue à superfície e possa gerar seu próprio alimento por meio da fotossíntese.
Essas enzimas, que se formam na germinação e se conservam na secagem, são usadas pelo cervejeiro para converter o malte moído em um líquido doce durante a mosturação.
O líquido doce é separado do grão e todos os açúcares disponíveis são recolhidos durante a lavagem. Esse líquido é depois fervido na panela com o lúpulo para terminar de fazer o mosto.
Depois de resfriado, é inoculado com levedura e, quando a fermentação termina, já temos cerveja.
| Enzima | Função | Ótima | Faixa | Efeitos na cerveja |
| Proteases | Degradação de proteínas grandes | 45 – 55°C | 37 – 55°C | Contribui para o corpo e a retenção de espuma. |
| Peptidases | Liberação de aminoácidos | 45 – 55°C | 37 – 55°C | Fornece nutrientes à levedura e facilita a fermentação. |
| Betaglucanases | Degradação de betaglucanos | 37 – 45°C | 30 – 45°C | Reduz a viscosidade e evita mostos densos. |
| Alfa-amilase | Liquefação do amido em dextrinas | 70°C | 63 – 70°C | Aumenta o corpo e a sensação na boca. |
| Beta-amilase | Conversão do amido em açúcares fermentáveis | 60 – 65°C | 55 – 65°C | Cerveja mais seca e com maior teor alcoólico |
Tabela 1. Temperatura e atividade das enzimas
Enzimas proteolíticas e diastáticas
Esta é uma versão simplificada do que acontece antes e durante a produção de cerveja. As enzimas que interessam ao cervejeiro são aquelas que ele pode controlar.
E estas são as proteases ou enzimas proteolíticas, que, como o nome indica, degradam proteínas. O outro grupo de enzimas que nos importa controlar são as diastases ou enzimas diastáticas, que degradam o amido.
As moléculas de proteínas são cadeias longas e complexas que contêm nitrogênio. Elas são formadas por aminoácidos unidos em cadeias tridimensionais com milhares de átomos.
As enzimas proteolíticas do malte reduzem essas cadeias de uma forma benéfica para a nossa cerveja. As proteínas são muito importantes para nós. Para começar, as leveduras precisam de aminoácidos livres para o seu desenvolvimento.
Algumas proteínas que permanecem na cerveja são responsáveis pelo corpo e pela sensação na boca. Há outras que são responsáveis pela formação de espuma e pela retenção dela.
Também há as que produzem turbidez na cerveja. Por fim, o nitrogênio das proteínas combinado com carboidratos durante a malteação é responsável por muitos dos sabores da cerveja.
Enzimas proteases e peptidases
Há dois grupos de enzimas proteolíticas importantes no processo de produção de cerveja, as proteinases ou proteases e as peptidases.
As proteases fragmentam as grandes moléculas de proteínas em cadeias menores de aminoácidos, que favorecem a retenção de espuma e reduzem a turbidez.
As peptidases liberam aminoácidos individuais das extremidades das proteínas, que servem de alimento para as leveduras. O processo em que as enzimas proteolíticas são ativadas é conhecido como parada proteica ou proteolítica.
A maioria das proteínas do mosto não é solúvel até atingir a faixa de temperatura de 45 a 55°C da parada proteica.
As faixas das duas enzimas se sobrepõem, e a temperatura ideal para uma parada proteica é de 50°C. Acima dessa faixa, as enzimas proteolíticas vão se desnaturando. A faixa ideal de pH é um pouco inferior à normal da mosturação, de 5,2 a 5,8, mas nesse intervalo elas funcionam bastante bem, por isso você não deveria se preocupar em reduzir o pH.
| Enzima | pH ótimo | Ação |
| Proteases | 5,0 – 5,2 | Permite a degradação de proteínas. |
| Peptidases | 5,0 – 5,2 | Ajuda na liberação de aminoácidos para as leveduras. |
| Betaglucanases | 5,2 – 5,5 | Evita mostos viscosos. |
| Alfa-amilase | 5,6 – 5,8 | Favorece uma maior presença de dextrinas. |
| Beta-amilase | 5,2 – 5,5 | Melhora a produção de açúcares fermentáveis. |
Tabela 2. pH ótimo para enzimas da cerveja
1. Parada proteica
A parada proteica não é tão necessária hoje quanto era antes, já que a maioria dos maltes é totalmente modificada.
Uma malteação mais longa permite que as enzimas proteolíticas degradem as proteínas do malte até certo ponto, por isso a parada proteica não é muito usada hoje em dia.
Se a turbidez a frio das cervejas claras preocupa você, ou se você usa malte pouco modificado ou uma grande proporção de flocos ou grãos não maltados (>25%), então pode ser interessante fazer uma parada proteica.
Fazer uma parada proteica com maltes bem modificados pode levar à degradação das proteínas responsáveis pela retenção de espuma ou pelo corpo, resultando em uma cerveja aguada e sem espuma.
2. Temperatura
Um pouco abaixo dessa faixa trabalham as betaglucanases, que não são proteolíticas. Elas degradam os betaglucanos, gomas das paredes celulares do endosperma do grão que, se não forem degradadas, geram um mosto viscoso e denso.
Quando se usa mais de 25% de grãos não maltados, pode ser interessante uma parada entre 37 e 45°C, abaixo da parada proteica, durante 20 minutos, para quebrar os betaglucanos sem afetar as proteínas que contribuem para o corpo e a retenção de espuma.
Enzimas diastáticas
As enzimas diastáticas degradam e convertem o amido (o endosperma do grão) em açúcares fermentáveis e dextrinas não fermentáveis.
Nosso interesse se concentra em duas enzimas diastáticas ativas durante a mosturação, a alfa-amilase e a beta-amilase.
Essas enzimas trabalham em conjunto para degradar essas cadeias longas e complexas de amido solúvel (ou gelatinizado) em açúcares e dextrinas.
As moléculas de amido são, basicamente, longas cadeias de moléculas de glicose, mas, por causa das ligações entre elas, não são fermentáveis.
As dextrinas são cadeias de quatro ou mais moléculas de glicose que sobram do amido parcialmente degradado durante a mosturação. A levedura não consegue fermentá-las e elas quase não têm sabor, mas contribuem com corpo e sensação na boca para a cerveja.
A alfa-amilase corta as moléculas de amido de forma aleatória em pedaços sobre os quais a beta-amilase pode trabalhar. Enquanto essas moléculas não são fragmentadas, não são fermentáveis e são conhecidas como dextrinas.
O que a alfa-amilase faz é um processo conhecido como liquefação. Fisicamente, ela liquefaz o amido, preparando-o para uma ação enzimática adicional.
1. Programas de mosturação
Os programas de mosturação que favorecem a ação da alfa-amilase (com ótimo a 70°C) produzem um mosto com uma porcentagem elevada de açúcares não fermentáveis, ou dextrinas.
A cerveja produzida assim é encorpada, com um corpo mais denso e mais sensação na boca. A beta-amilase, por sua vez, vai cortando unidades de maltose (duas moléculas de glicose) a partir das extremidades das cadeias de amido e dextrinas, e a maltose é o principal açúcar fermentável do mosto.
A ação combinada das duas enzimas também deixa glicose e maltotriose (três moléculas de glicose), que a levedura pode fermentar.
Os programas de mosturação que favorecem a atividade da beta-amilase (ótimo entre 60 e 65°C) produzem um mosto muito fermentável. A cerveja resultante terá um paladar mais seco, uma maior atenuação e um maior teor alcoólico.
2. Temperatura
É importante entender que, embora cada uma das enzimas diastáticas tenha uma temperatura ótima, as duas funcionam em uma faixa relativamente ampla de temperaturas e, durante a maior parte do tempo, a atividade das enzimas se sobrepõe.
Tanto a alfa-amilase quanto a beta-amilase trabalham em conjunto entre 63 e 70°C. Assim, em geral, se você quer uma cerveja com menos corpo, mais seca e alcoólica, pode mosturar na parte baixa da faixa.
Se você quer uma cerveja com mais corpo e mais dextrinosa, deveria mosturar na parte superior. Normalmente se adotam temperaturas intermediárias de mosturação, por volta de 67°C.
Perguntas frequentes (FAQ)
1. Como o pH da mosturação afeta a eficiência das enzimas?
O pH influencia a forma das enzimas e sua capacidade de agir sobre o amido. Dentro da faixa habitual de 5,2 a 5,8, um pH próximo de 5,2 favorece a beta-amilase e gera mostos mais fermentáveis, enquanto um pH um pouco mais alto beneficia a alfa-amilase. Fora dessa faixa as enzimas perdem atividade e a conversão do amido fica menos eficiente.
2. O que acontece se o tempo de parada proteica for excedido com maltes modernos?
Fazer uma parada proteica prolongada (45 a 55°C) com maltes “bem modificados” (a maioria dos maltes base atuais) é contraproducente. As proteases vão degradar em excesso as proteínas de cadeia longa que são essenciais para a retenção de espuma e o corpo da cerveja. O resultado será uma cerveja de aparência “pobre”, com um colarinho de espuma que desaparece rapidamente e uma sensação aguada na boca.
3. Por que minha cerveja ficou doce demais apesar de mosturar na temperatura correta?
Uma causa frequente é a desativação prematura da beta-amilase. Se no início da mosturação a temperatura sobe acima de 70°C antes de se estabilizar na faixa baixa, a beta-amilase se desnatura rapidamente e não se recupera. Sem ela, a alfa-amilase deixa uma proporção muito maior de dextrinas, e a cerveja termina com mais densidade final e mais dulçor residual.
4. Quando é estritamente necessário adicionar uma parada de betaglucanase?
Essa parada (37 a 45°C) é recomendável quando se usam proporções superiores a 25 ou 30% de adjuntos não maltados, como trigo, aveia ou cevada em flocos. Os betaglucanos são gomas que aumentam a viscosidade; sem sua degradação enzimática, o cervejeiro corre o risco de sofrer um “stuck mash” (mosturação travada), em que o líquido não drena através da camada de grãos durante a lavagem.
5. O que é o “poder diastático” e por que é importante para as enzimas?
O poder diastático é a medida da reserva enzimática que um malte possui para converter o amido em açúcar. Os maltes base (como Pilsen ou Pale Ale) têm um alto poder diastático e podem converter seus próprios amidos e os dos grãos adjuntos. Já os maltes especiais (caramelo, torrados) perderam suas enzimas com o calor da torra; se uma receita tem adjuntos demais e pouco malte base, não haverá enzimas suficientes para completar a conversão, deixando amido residual na cerveja.
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