O que são as enzimas cervejeiras e quais são suas funções durante a mosturação?

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As enzimas são definidas como catalisadores biológicos complexos de natureza proteica, que induzem reações sem serem modificados por elas nem aparecerem no produto final.

Elas se ativam e se desativam em certas condições, e o processo de mosturação é o responsável por manipular essas condições. As enzimas que participam da fabricação de cerveja são criadas no interior do grão durante o processo de malteação.

O malteiro faz o grão acreditar que é hora de brotar, umedecendo-o e iniciando a germinação. No interior do grão de cevada, a natureza dispôs uma multidão de enzimas prontas para auxiliar no desenvolvimento do broto.

Quais são as enzimas que importam na fabricação de cerveja?

As enzimas que nos interessam são aquelas que quebram o amido do grão e permitem ao broto o acesso ao açúcar resultante como alimento, até que a planta atinja a superfície e possa gerar seu próprio alimento por meio da fotossíntese.

Essas enzimas criadas durante a germinação e a secagem são utilizadas pelo cervejeiro para converter o malte moído em um líquido adocicado durante a mosturação.

O líquido adocicado é separado do grão e todos os açúcares disponíveis são coletados durante o processo de lavagem. Esse líquido é então fervido no caldeirão com o lúpulo para terminar de fazer o mosto.

Uma vez resfriado, ele é inoculado com levedura e, após a conclusão da fermentação, 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	Facilita a fermentação e melhora a turbidez.
Beta-glucanases	Degradação de beta-glucanos	37 – 45°C	30 – 45°C	Reduz a viscosidade, 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 fabricação de cerveja. As enzimas que interessam ao cervejeiro são aquelas que ele pode controlar.

São as proteases ou enzimas proteolíticas, que, como o nome indica, degradam proteínas. O outro grupo de enzimas que nos interessa controlar são as diastases ou enzimas diastáticas, que degradam o amido.

As moléculas de proteína são cadeias longas e complexas que contêm nitrogênio. 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. Outras são responsáveis pela formação de espuma e pela sua retenção.

Há também aquelas 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 protease e peptidase

Existem dois grupos de enzimas proteolíticas que são importantes no processo de fabricação de cerveja: as proteinases ou proteases e as peptidases.

As proteases fragmentam as grandes moléculas de proteína em cadeias de aminoácidos menores, que promovem 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 pausa proteica ou patamar proteolítico.

A maioria das proteínas do mosto não é solúvel até atingir a faixa de temperatura de 45 a 55°C para a pausa proteica.

A faixa das duas enzimas se sobrepõe, mas a temperatura ideal para uma pausa proteica é de 50°C.

As enzimas se desnaturalizam a temperaturas acima de 65°C. A faixa ideal de pH é ligeiramente inferior à normal da mosturação, de 5,2 a 5,8, mas nesse intervalo funcionam muito bem, portanto não é necessário se dar ao trabalho de reduzir o pH.

Enzima	pH ótimo	Ação
Proteases	5,0 – 5,2	Permite a degradação de proteínas.
Peptidases	5,0 – 5,2	Auxilia na liberação de aminoácidos para leveduras.
Beta-glucanases	5,2 – 5,5	Evita mostos viscosos.
Alfa-amilase	5,6 – 5,8	Promove maior presença de dextrinas.
Beta-amilase	5,2 – 5,5	Melhora a produção de açúcares fermentáveis.

Tabela 2: pH ótimo para enzimas cervejeiras

1. Pausa proteica

A pausa proteica não é tão necessária hoje em dia como era antes, já que a maioria dos maltes está totalmente modificada.

Uma malteação mais longa permite que as enzimas proteolíticas degradem as proteínas do malte até certo ponto, por isso a pausa proteica não é muito utilizada atualmente.

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Se você fabrica cervejas claras muito frias, usa malte pouco modificado ou emprega uma grande proporção de flocos ou grãos sem maltar (>25%), então pode ser interessante utilizar uma pausa proteica.

Realizar uma pausa 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

Existem outras enzimas proteolíticas atuando nessa faixa de temperatura, conhecidas como beta-glucanases. O que elas fazem é degradar os beta-glucanos presentes na casca do grão, pois estes podem causar problemas gerando um mosto viscoso e denso se não forem degradados.

Quando se utiliza mais de 25% de grãos sem maltar, pode ser interessante uma pausa entre 37 e 45°C — abaixo da pausa proteica — por 20 minutos, para quebrar os beta-glucanos 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 que estão ativas durante a mosturação: a alfa-amilase e a beta-amilase.

Essas enzimas trabalham em conjunto para degradar essas longas e complexas cadeias de amido solúvel (ou gelatinizado) em açúcares e dextrinas.

As moléculas de amido são, basicamente, longas cadeias de moléculas de glicose, mas, devido às ligações entre elas, não são fermentáveis.

As dextrinas têm cadeias longas com quatro ou mais moléculas de glicose e são subprodutos da fermentação. Não são fermentáveis e não têm sabor; no entanto, conferem corpo e sensação na boca à cerveja.

A alfa-amilase corta as moléculas de amido de forma aleatória em pedaços sobre os quais a beta-amilase pode atuar. Até que essas moléculas sejam 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 incentivam a ação da alfa-amilase (com ótimo a 70°C) produzem um mosto com elevada porcentagem de açúcares não fermentáveis, ou dextrinas.

A cerveja produzida dessa forma é encorpada, com corpo mais denso e maior sensação na boca. A beta-amilase degrada o amido e as dextrinas em glicose (uma molécula), maltose (duas moléculas) e maltotriose (três moléculas).

Após a ação da beta-amilase, o amido foi reduzido a açúcares fermentáveis.

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 e maior teor alcoólico.

2. Temperatura

É importante entender que, embora cada enzima diastática tenha uma temperatura ótima, as duas funcionarão em uma faixa relativamente ampla de temperaturas e, na maior parte do tempo, a atividade das enzimas se sobrepõe.

Tanto a alfa-amilase quanto a beta-amilase trabalharão em conjunto entre 63 e 70°C. Assim, em geral, se você quiser uma cerveja com menos corpo, mais seca e alcoólica, pode mosturar na parte baixa da faixa.

Se quiser uma cerveja com mais corpo e mais dextrinosa, deve mosturar na parte superior, mas geralmente se adotam temperaturas intermediárias de mosturação, em torno de 67°C.

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Perguntas frequentes (FAQ)

1. Como o pH da água afeta a eficiência das enzimas durante a mosturação?

O pH é crítico porque determina a forma tridimensional das enzimas e sua capacidade de se ligarem ao amido. Embora a faixa geral seja de 5,2 a 5,8, um pH próximo de 5,2 favorece a atividade da beta-amilase, resultando em mostos mais fermentáveis. Por outro lado, um pH ligeiramente mais alto (5,7–5,8) beneficia a alfa-amilase, ideal para cervejas com mais corpo. Se o pH sair dessa faixa, as enzimas se desnaturalizam, reduzindo drasticamente o rendimento da extração.

2. O que acontece se o descanso proteico for prolongado demais em maltes modernos?

Realizar uma pausa proteica prolongada (45–55°C) com maltes “bem modificados” (a maioria dos maltes base atuais) é contraproducente. As proteases degradarão excessivamente 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 uma coroa de espuma que desaparece rapidamente e uma sensação na boca aguada.

3. Por que minha cerveja ficou muito doce apesar de mosturar na temperatura correta?

Isso geralmente se deve à desativação prematura da beta-amilase. Se durante a mosturação a temperatura subir acidentalmente acima de 70°C (mesmo que por poucos minutos) antes de se estabilizar na faixa baixa, a beta-amilase se desnaturaliza permanentemente. Sem essa enzima para criar maltose, a alfa-amilase só produzirá dextrinas não fermentáveis, deixando um mosto com alta densidade final e dulçor residual excessivo.

4. Quando é estritamente necessário adicionar uma pausa de beta-glucanase?

Essa pausa (37–45°C) é indispensável quando se utilizam proporções superiores a 25–30% de adjuntos sem maltar (como trigo, aveia ou cevada em flocos) ou maltes de seis fileiras. Os beta-glucanos são gomas que aumentam a viscosidade; sem sua degradação enzimática, o cervejeiro corre o risco de sofrer um “stuck mash” (mosturação travada), onde o líquido não drena através da cama 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 alto poder diastático e podem converter seus próprios amidos e os dos grãos adjuntos. No entanto, os maltes especiais (caramelo, torrados) perderam suas enzimas pelo calor da torra; se uma receita tiver muitos adjuntos e pouco malte base, não haverá enzimas suficientes para completar a conversão, deixando amido residual na cerveja.