Baixe Rel. Fermentação e outras Provas em PDF para Engenharia de Alimentos, somente na Docsity!
FTT – FACULDADE DE TECNOLOGIA TERMOMECANICA
TECNOLOGIA DOS ALIMENTOS – ESA 2
Grupo: Bruno Pagani RM: 021126661 nº 31 Cinthia Shinoda RM: 021126541 nº 19 Talitha Melo dos Santos RM: 021126606 nº 25 Vítor Torres Freire RM: 021126287 nº 01 Profª. Me. Maria Célia Reis dos Santos Físico-Química Aplicada (Relatório) Grupo 2 – Data: 05/09/2012.
Título: Fermentação alcoólica.
Introdução e Fundamentação teórica:
- Fermentação Alcoólica: A transformação da matéria-prima em álcool é efetuada por microrganismos, usualmente leveduras da espécie Saccharomyces cereviseae , por meio da fermentação alcoólica. Para que a fermentação tenha sucesso, dentro de especificações técnicas, é muito importante que se misture ao mosto uma quantidade de leveduras capaz de converter os açúcares em álcool e gás carbônico, dentro de determinadas condições. Este conjunto de microrganismos recebe o nome de pé-de-cuba ou simplesmente fermento.
As leveduras utilizadas na indústria do álcool e das aguardentes devem apresentar certas características, como: velocidade de fermentação; tolerância ao álcool; rendimento; resistência e estabilidade. A velocidade de fermentação é determinada pela quantidade de açúcar fermentado por uma quantidade de leveduras durante certo tempo.
O ganho em produtividade por meio de fermentações rápidas aumenta a produção diária e reduz, consequentemente, o custo de produção e o risco de contaminação por microrganismos prejudiciais. O rendimento, ou seja, a relação
entre açúcar consumido e álcool produzido, deve ser elevado, sendo essa condição essencial para uma levedura industrial.
- Preparo do mosto : Mosto é um líquido açucarado que pode ser fermentado. Para o preparo dos mostos devem ser tomados alguns cuidados no tocante à concentração de açúcares totais e sua relação com sólidos solúveis, acidez total e pH. Em alguns casos pode ser necessária a suplementação de nutrientes, adição de anti-sépticos e aumento da temperatura para se obter rendimentos satisfatórios.
O preparo do mosto de melaço é simples, já que se constitui em uma correção dos açúcares totais por meio de diluição. O pH tem papel importante na fermentação, sendo que para favorecer o desenvolvimento das leveduras deve estar na faixa entre 4,5 e cinco.
O uso de anti-sépticos tem o objetivo de controlar os contaminantes, sendo que o ácido sulfúrico tem se mostrado o melhor controlador das contaminações. As leveduras desempenham melhor sua atividade à temperatura de 32 a 34 ºC. De acordo com a operação de tratamento do caldo, o caldo bruto deve sofrer um tratamento térmico, ou seja, um aquecimento de até 105º C, visando a eliminação dos microrganismos contaminantes, de maneira a reduzir a formação de espumas durante o processo fermentativo. Após o aquecimento, o caldo bruto tem suas impurezas removidas por decantação e resfriamento até a temperatura de 30º C antes da fermentação.
- Preparo do fermento : Os mostos preparados industrialmente devem ser inoculados com as leveduras, que são os microrganismos responsáveis pela fermentação alcoólica. Para que as fermentações tenham uma condução satisfatória, é necessário que se adicione aos mostos uma quantidade compatível de microrganismos capazes de transformar rapidamente os açúcares em álcool e gás carbônico. Os fermentos ou pés-de-cuba são o inóculo inicial. Na maioria das destilarias brasileiras é empregado como inóculo inicial o fermento desidratado, dada a possibilidade de compra da quantidade inicialmente necessária, evitando-se a operação de multiplicação e seus riscos. Esse tipo de inoculação é chamado de partida direta, pois não é necessária a multiplicação dos fermentos. No caso da
dornas e desenvolvimento da fermentação, em processos contínuos e descontínuos (batelada).
Processos descontínuos são os intermitentes, denominados batelada simples ou batelada alimentada. Na batelada simples, a fermentação só tem início após o preenchimento do fermentador, momento em que se mistura o mosto com o fermento. Isto só é possível em condições de pequenas quantidades de mosto, não sendo viável para a indústria alcooleira, tendo uso restrito para fermentações laboratoriais e farmacêuticas. Já na batelada alimentada, mistura-se o mosto ao fermento conforme a dorna vai sendo abastecida. Trata-se de um método mais produtivo e expõe as leveduras a menores riscos de se tornarem inativas que no processo de batelada simples.
Em relação aos processos contínuos, os primeiros sistemas foram os de dornas ligadas em série, com quantidade e tamanhos variados, em cascata, em que as primeiras dornas continham cerca de 70% do volume total em fermentação.
- Recuperação do fermento : A recuperação de células de levedura para sua reciclagem no processo fermentativo é feito por decantação, característica de pequenas instalações produtoras de aguardente, ou por centrifugação (processo Melle-Boinot). O processo de Melle-Boinot é caracterizado pela recuperação do fermento por meio da centrifugação.
Outros tipos de fermentação importantes na indústria alimentícia:
- Fermentação Lática: Consiste na conversão anaeróbica parcial de carboidratos (mais especificamente a glicose) com a produção final de ácido lático, além de várias outras substâncias orgânicas. É um processo microbiano de grande importância utilizado pelo homem na produção de laticínios (queijos, manteiga, coalhada etc.) e na produção de picles e chucrute. Por outro lado, é o processo responsável pela deterioração de vários produtos agrícolas.
Pode ser homolática (mais comum) ou heterolática. Na homolática, as bactérias agem sobre a lactose, transformando-a em glicose e galactose, e, posteriormente reduzindo a glicose (aprox. 90%) para ácido lático, podendo ocorrer, também a formação de outros metabólitos (secundários), como etanol e CO 2. Na
Heterolática, há formação de CO 2 , etanol e ácido lático em mesmas proporções. A diferença entre ambos é que, na homolática, o ácido lático é preponderado.
- Fermentação acética: Consiste na oxidação parcial, aeróbica, do álcool etílico, com produção de ácido acético e CO 2 pelas bactérias denominadas acetobactérias, conferindo o gosto característico de vinagre. Esse processo é utilizado na produção de vinagre comum e do ácido acético industrial. Desenvolve- se também na deterioração de bebidas de baixo teor alcoólico e na de certos alimentos.
As bactérias acéticas constituem um dos grupos de microrganismos de maior interesse econômico, de um lado pela sua função na produção do vinagre e, de outro, pelas alterações que provocam nos alimentos e bebidas.
A bactéria acética ideal é aquela que resiste à elevada concentração de álcool e de ácido acético, com pouca exigência nutritiva, elevada velocidade de transformação do álcool em ácido acético, bom rendimento de transformação, sem hiperoxidar o ácido acético formado, além de conferir boas características gustativas ao vinagre. Essas bactérias acéticas necessitam do oxigênio do ar para realizarem a acetificação. Por isso multiplicam-se mais na parte superior do vinho que está sendo transformado em vinagre, formando um véu conhecido como "mãe do vinagre". Esse véu pode ser mais ou menos espesso de acordo com o tipo de bactéria.
Objetivo: Verificar a ocorrência de fermentação alcoólica.
Materiais e Reagentes: Laranjas; açúcar refinado; fermento biológico fresco
(Fleischmann); balão volumétrico de 250 mL; erlenmeyer de 250 mL; béquer de 600 mL; peneira; faca; tábua; fitas de PIU (Papel Indicador Universal); proveta 200 mL; mangueira; fita crepe; refratômetro digital portátil (Krüss) e espremedor de laranja.
Procedimento:
1- Lavar e descascar as laranjas; 2- Preparar suco de laranja e transferir para um balão volumétrico de 250 mL; 3- Medir o °Brix e pH; 4- Adicionar açúcar e fermento biológico fresco Fleis’chmann; 5- Medir o novamente °Brix;
Conclusão:
A partir dos dados observados e da literatura consultada concluí-se que, de fato, a fermentação foi atingida como era de se esperar: o odor de álcool, a formação de espuma e a presença do pé de cuba indicam isso (e como visto na introdução, a recuperação desse fermento residual é essencial para as próximas fermentações que ocorrerão na indústria). Houve além desses fatores outro indicativo: a alteração da medida dos sólidos solúveis. O suco apenas filtrado deveria possuir uma alta quantidade desses sólidos (9,7 °Brix), devido à constituição da própria fruta (rica em substâncias como vitaminas, sais, açúcares etc.), após a adição de sacarose, que é um sólido solúvel, esse número, obviamente deveria subir (14 °Brix) ficando entre 12 e 20 ºBrix – a faixa ideal para a fermentação – assim como após a fermentação deveria declinar (4,4 ºBrix) já que os açúcares naturais e a sacarose adicionada (principais sólidos solúveis neste caso) foram consumidos pelo microrganismo para a produção do etanol e do CO 2 (que por serem, respectivamente, um líquido e um gás, não são lidos pelos refratômetros). O pH do meio, como verificado na literatura, se manteve constante.
Além desses dados, outras importantes informações relevantes às fermentações puderam ser mais bem compreendidas, por exemplo, o fato do fermentado que recebeu uma adição de açúcar ter tido uma fermentação mais completa do que o suco in natura: isso ocorreu porque além de poder fermentar os açúcares naturais da fruta (glicose e frutose) os microrganismos presentes no fermento também possuem as enzimas capazes de hidrolisar a sacarose à glicose e frutose, tendo, portanto uma quantidade superior de substrato para poder converter.
Comparados aos fermentados de maracujá, poucas observações podem ser feitas quanto ao rendimento, já que não houve uma quantificação do teor alcoólico produzido, embora, assim como no caso da laranja, a quantificação dos teores de sólidos solúveis sofreu variação semelhante, assim como o fato da amostra que recebeu uma dose extra de açúcar ter tido uma fermentação mais completa.
Referências bibliográficas:
EMPRAPA. Sistema de Produção de Vinagre. FERMENTAÇÃO ACÉTICA. Disponível em: < http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinagre /SistemaProducaoVinagre/fermentacao.htm >. Acesso em: 01 set. 2012.
______. Agência de Informação Embrapa Cana-de-açúcar. FERMENTAÇÃO. Disponível em: < http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/ arvore/CONTAG01_105_22122006154841.html >. Acesso em: 01 set. 2012.
FILHO, W. G. V. Tecnologia de bebidas. 1ª edição. São Paulo: Ed. Edgard Blücher,
GAVA, A. J. Tecnologia de alimentos. 2ª edição. São Paulo: Ed. Nobel, 2008.
MAFARANTE, L. J. Tecnologia da fabricação do álcool e do açúcar. 1ª edição. São Paulo: Ed. Ícone, 1993.
UFSCAR. Produção do Iogurte. FERMENTAÇÃO LÁTICA. Disponível em: < http://www.cca.ufscar.br/espacobiotec/temas2.htm >. Acesso em: 01 set. 2012.
