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FERMENTAÇÃOALCOÓLICA
PROFª ERIKA LIZ
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Fermentação Alcoólica
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�Aplicado como combustível verde, em industrias
de alimentos, perfumes, cosméticos e como
insumo da industria química;
�Combustível potencialmente global;
�Alternativa muito procurada com a escassez do
petróleo;
Etanol
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� Vias de obtenção
�Destilação (↓ Brasil)
�Sintética (hidrocarbonetos – grandes reservas
de petróleo)
�Fermentação (Maior número de matérias-
primas naturais)
Etanol
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�Preparo do substrato�Tratamento da matéria-prima
�Extração dos açúcares fermentescíveis
�Fermentação
�Destilação� Separação do etanol
�Do substrato fermentado
�De impurezas do etanol
A produção de etanol
C6H12O6 →→→→ 2 H3C- CH2-OH + 2 CO2 + Energia
Açucar Etanol Gás carbônico
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⇒⇒⇒⇒ Cana de açúcar, beterraba, sorgo, milho,
melaços, mel de abelha, e frutas
O etanol pode ser produzido a partir de várias matérias - primas
Matérias Açucaradas
⇒⇒⇒⇒ Grãos amiláceos, raízes e turbeculosMatérias Amiláceos
⇒⇒⇒⇒ Palha, madeira, resíduos agrícolas e sulfíticos
de fábrica de papelMatérias Celulósicos
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Na biossíntese do etanol é empregado linhagens selecionadas de Saccharomycescerevisae.
• Crescimento vigoroso (t)
• Tolerância ao etanol,
• Rendimento final
• adição de bactericidas e
antibióticos
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A tolerância ao etanol varia consideravelmente de acordo com as linhagens de leveduras.
O etanol é inibidor à altas concentrações, e atolerância das leveduras é um ponto crítico para umaprodução elevada deste metabólito primário.
De modo geral, o crescimento cessa quando a produção atinge 5% de etanol (v/v), e a taxa de produção é reduzida a zero, na concentração de 6 a 10% de etanol (v/v).
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Saccharomyces cerevisae.
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FATORES QUE AFETAM A FERMENTAÇÃO
� Agente de fermentação
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FATORES QUE AFETAM A FERMENTAÇÃO
�Nutrição mineral e orgânica�Temperatura
� Temperatura ótima de crescimento: 26 a 35 °C
� ↑ velocidade de fermentação, favorecendo a contaminação bacteriana
�pH� Entre 4,5 - 5,5
�Inibidores da fermentação� Alguns metais
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FATORES QUE AFETAM A FERMENTAÇÃO
�Concentração de açúcares
�Concentração de inóculo
�Contaminação bacteriana
�Antissépticos
�Antibióticos
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PRODUÇÃO DE CERVEJA
PROFª ERIKA LIZ
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PRODUÇÃO DE CERVEJA
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INTRODUÇÃO• Bebidas fermentadas – 30 mil anos• Cerveja – 8000 a.C. (Suméria, Babilônia, Egito)• Germânicos (Europa) – Lúpulo• Brasil – D. João VI• 1888 – Brahma – RJ• 1891 – Antarctica – SP •9ª no Rankig de consumo (47,6 L/ano)•5º produtor (8,5 milhões)
AMBEV (80% Mercado Nac.)
LEGISLAÇÃO BRASILEIRA
• Ministério da Agricultura (Registro, Padronização, Classificação, Análise, etc.)• Definição• Matérias Primas: Malte, Água e Lúpulo
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CLASSIFICAÇÃO
• a) Tipo de Fermentação:
Baixa (Ale)
Alta (Lager)
• b) Teor de Extrato Primitivo Fraca (7 – 11%)Normal (11 – 12,5%)Extra (12,5 – 14%)Forte ( > 14%)
• c) Cor
• d) Teor Alcoólico
Clara
Escura
Sem Álcool ( < 0,5%)
Baixo Teor Alcoólico (0,5 – 2,0%)
Médio (2,0 – 4,5%)
Alto (4,5 – 7,0%
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MATÉRIAS PRIMAS
• Menores dificuldades tecnológicas
• Milho � Ranço• Trigo � Microrganismos
1- MALTE (Produzido na germinação das sementes de cevada)
CEVADA
• Germinar fácil e uniformemente
• Baixo teor de proteínas (9,5 – 11,5%)
• Cevada � Alto teor de amido
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MALTAGEM• Alto conteúdo enzimático * Maltarias (Limpeza e seleção de grãos)
CEVADA
MACERAÇÃO
SECAGEM
SECAGEM
GERMINAÇÃO
Água – 5 a 18°CTroca de 6 a 8h
w= 42 – 48%2 dias
15 – 21°C
Odor etextura do grão
4 – 6 dias
Longos períodos/ baixa temperatura
1a et.49-60°Cw= 48 � 23%
2a et.71°Cw= 12%
3a et.88-100°Cw= 4-5% lagerw= 2-3% ale
Umidade 45%
Estufas (interrompe a germinação )
Fornos com peneiras
MALTE
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2- ADJUNTOS OU GRITZ
• Carboidratos ao mosto• Milho, arroz, cevada, trigo, sorgo (NÃO tem enzimas)• Razões econômicas• Cervejas leves e refrescantes, cor clara e brilho • Aumentando a quantidade de adjunto:
• Mostos pobres• Aumento da viscosidade• Sabor de grãos• Pouco corpo• Espuma de má qualidade
• Amiláceos (grits de milho e arroz)• Açucarados (xarope de cereais, sacarose, açúcar invertido) •Camelo, mel ou extratos
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3- LÚPULO
• Cannabinaceae• Flores de lúpulo
Macho (sem semente) � Lager
Fêmea � Ale• Aroma e amargor (resinas e óleos essenciais)• Ação antisséptica
4- ÁGUA• Rica em CaSO4 � Bourton-on-Trente• Pobre em CaSO4 e Rica em CaCO3 � Cervejas escuras adocicadas
•Dublin, Munchen, London• Cl-, SO2-
4, HCO-3 � Dortmund
• Água mole (pouco Ca e Mg) � Pilsen
• REQUISITOS• Potável, transparente, incolor, inodora, insípida• Fonte de alcalinidade de 50 ppm – pH = 7 a 9• 50 ppm de Ca• Cloreto varia de acordo com o sabor
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![Page 23: Aula 5 Fermt cerv ppt [Modo de Compatibilidade] · • 1888 – Brahma – RJ • 1891 – Antarctica – SP •9ª no Rankig de consumo (47,6 L/ano) ... • Flores de lúpulo Macho](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013006/5b1de7a37f8b9ac96a8b87d3/html5/thumbnails/23.jpg)
LEVEDURAS E BACTÉRIAS
• Ascomicetos, Basidiomicetos, Deuteromicetos• Produção de Pão, Cerveja e Vinho• Saccharomyces cerevisiae e uvarum• Alta fermentação (Ales) –Saccharomyces cerevisiae• Baixa fermentação (Lager) –Saccharomyces uvarum
SELEÇÃO• Cerveja de sabor e odor agradáveis• Crescimento adequado (3 a 5x)• Habilidade de flocular
CULTIVO PURO
• Livre de infecção• Meio sólido/ óleo mineral• Liofilização• Propagação
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LEVEDURAS SELVAGENS• Hansenula, Kloeckera, Candida, Pichia, Torulopsis, Rhodotorula, Brettanomyces • Formação de película e turbidez• Odor e sabor
LEVEDURAS CONTAMINANTES• Lactobacillus, Pediococcus � Diacetil• Bactérias lácticas• Enterobacter e Citrobacter• Controles: ácidos minerais pH = 2,5
PROCESSAMENTO
PRODUÇÃO DO MOSTO
PROCESSO FERMENTATIVO
ACABAMENTO
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PRODUÇÃO DO MOSTO
• Moagem (esmagamento)
• Produção mínima de farinhas: mucilagens (15 a 30 dias)
• Mosturação (maceração)
• Transformação de matérias primas cervejeiras (água. Malte, lúpulo e adjunto)• Cocção – 40°C/ 2h: qndo. Não há adjunto• Infusão de duas massa: Adjunto amiláceo
• Filtração
• 75°C: Viscosidade• Inativação de enzimas• Diminuição de bactérias•Peneiras com trocador de calor
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Fervura• Estabilidade biológica e coloidal• pH < 5,5• Inativação da alfa amilase• Adição do lúpulo• Desenvolvimento da cor
• Resfriamento e aeração• 14 – 16°C � alta• 6 – 12°C � baixa• Trocadores de calor/ ar estéril
PRODUÇÃO DO MOSTO
CLARIFICAÇÃO• Sedimentação de leveduras e colóides• Filtração (Terra diatomácea)• Centrifugação
• OBJETIVO•Inativar as enzimas, coagulação• Saturar com CO2• Melhora odor e sabor• Concentrar•Esterilização
• Baixas temperaturas 0°C/ 2 – 4 semanas
ADJUNTOS
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FERMENTAÇÃO
MATURAÇÃO
Fase Primária
Fase Secundária (6 a 9 dias)
CARBONATAÇÃO
Linha
Tanque
CERVEJA VERDE
•Maturação (15 a 60 dias)
•Filtração (velas, placas ou cartucho)
•Acertos (estabilizantes, corantes, açucares,etc.)
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PASTEURIZAÇÃO• Estabilidade biológica e resfriamento rapido • Trocadores de placa (Barris): 75°C/20 seg• Túnel de pasteurização (Garrafas): 60°C•Maior durabilidade (6 meses)
QUALIDADE DA CERVEJA
DEFEITOS DA CERVEJA
• TURBIDEZ• SEDIMENTO• INSIPIDEZ: Carência de espuma e carbonatação•OXIDADO, VELHO
ENGARRAFAMENTO• Tanques de pressão 0 - 1°C• Tanques de 800l, Barris de 25 – 250l, Chope• Garrafa: Retornável e não retornável• Latas
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TIPOS DE CERVEJA
PILSEN
• Cor dourada e brilhante• Corpo leve e macio
MÜNCHEN OU MUNIQUE• Lager de cor escura e flavor de malte• Na Alemanha � malte altamente tostado• 5% de álcool, paladar de malte, não doce e amargor leve
MARZENBIER
• Cerveja de Março/ Oktoberfest• Malte Viena, cor avermelhada• > 5% de álcool, forte, flavor de malte (aroma)
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BOCK
• Levedura de baixa fermentação e longo período de maturação• > 6,7% de álcool• Bebida quente na Alemanha
WEISSBIER OU WEIZENBIER
• Cerveja de trigo• Aroma de cravo-da-Índia, baunilha• 5,0 a 5,6% de álcool
STOUT
• Cerveja escura de alta fermentação• Adocicada, escura, engarrafada com levedura (realça seu sabor amargo)
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Resumo das principais características das Resumo das principais características das fermentações típicasfermentações típicas
Fermentação Microorganismo Via metabólica Produto Principal
Uso Comercial
Alcoólica Saccharomyces cerevisiae; Sarcina ventriculi;Zymomonas mobilis
Glicólise,Glicólise,Entner-Doudoroff
Etanol+CO2 Bebidas
Lática lactobacillaceas Glicólise,Via Pentose-fosfatos
Ácido lático,Ácido lático+etanol+CO2
Iogurte;Kefir,conservas
Propiónica Propionibactérias Glicólise Ácido propiónico
Fórmica Enterobactérias (Photobacterium)
Glicólise Ácido acético, fórmico, málico,Lático, etanol, glicerina, CO2 e H2.
Produtos industriais
Butírica-butanólica Clostridios Glicólise Ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol
Produtos industrias
Acética Clostridios Glicólise Ácido acético Produtos industriais