quarta-feira, 18 de maio de 2016

FERMENTAÇÃO: ALCOÓLICA, LÁTICA E BUTÍRICA

Exemplo de bactérias mostrando os constituintes celulares e suas funções 

Fermentação


A fermentação é um rápido processo de obtenção de energia que também é usado na indústria alimentícia para produção de diversos alimentos que são usados em nosso dia a dia. 

Fermentação alcoólica 

É realizada por leveduras; o ácido pirúvico é convertido em etanol e CO2 em duas etapas: 1ª - O ácido pirúvico é descarboxilado e forma-se acetaldeído; 2ª - O acetaldeído é reduzido pelo NADH a etanol. Os processos fermentativos envolvem conjuntos de reações enzimáticas que ocorrem no hialoplasma: 

1) Glicólise – degradação da glicose em ácido pirúvico- 

Na glicólise a glicose e é oxidada e formam-se duas moléculas de ácido pirúvico. O agente oxidante é o NAD+ que é transformado em NADH. O saldo energético é de duas moléculas de ATP. 

2) Redução do ácido pirúvico 

Conduz à formação dos produtos de fermentação. 
O ácido pirúvico, ou moléculas orgânicas que se formam a partir dele, são aceptores dos elétrons do NADH, o que permite regenerar o NAD+. O NAD+ pode, assim, voltar a ser utilizado na oxidação da glicose com formação de 2 ATP. Os produtos finais da fermentação dependem da molécula orgânica que é produzida a partir do ácido pirúvico.






Fermentação alcoólica 

O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o gás carbônico importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade e o álcool etílico empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas (vinhos, cervejas, cachaças etc.) Mais recentemente tem-se utilizado esses fungos para a produção industrial de álcool combustível. 

Utilização na Produção de Alimentos 

Pão 

A fermentação é realizada pela levedura Saccharomyces cerevisiae e a temperatura favorável é de 27ºC. 

O amido da farinha é hidrolisado em açúcares simples e posteriormente transformado em CO2 e etanol. O CO2 é o produto desejado, uma vez que faz crescer a massa, dando ao pão uma textura porosa. 
A fermentação inicia-se com a adição das leveduras (fermento de padeiro) e termina quando o calor do forno as mata. O calor provoca a expansão do gás, a evaporação do álcool e da estrutura ao pão. 

Vinho 
A fermentação do açúcar de uvas é realizada por leveduras, principalmente do tipo Saccharomyces cerevisiae, que existem na casca das uvas. 
As uvas são colhidas, esmagadas e tratadas com compostos de enxofre, que inibem o crescimento de microrganismos competidores das leveduras. As uvas esmagadas formam o mosto, que inicialmente é mexido para provocar a aeração ou aerificação e o crescimento das leveduras; posteriormente, é deixado em repouso, o que cria condições anaeróbias favoráveis à fermentação (desenvolvimento das leveduras). 
O CO2 liberta-se para a atmosfera no decurso da fermentação (o vinho ferve) e a concentração de etanol, que é o produto desejado, vai aumentando. O etanol torna-se tóxico para as leveduras quando atinge uma concentração de cerca de 12% e a fermentação termina. 
Na vinificação, monitora-se cuidadosamente a fermentação alcoólica até a conclusão do processo. Há uma segunda fermentação, denominada fermentação malolática. Esta etapa, que é uma das mais complexas na elaboração dos tintos, se deve à ação de bactérias lácticas, como Oenococcusoeni, que transformam o ácido málico (diácido) em ácido lático (monoácido). Em consequência da fermentação malolática, a acidez do vinho diminui e aparecem as primeiras modificações aromáticas. Posteriormente, o vinho é clarificado e colocado para envelhecer em tonéis ou garrafas. 

Cerveja 
É fabricada com malte (grãos de cevada germinados e secos), outros materiais ricos em amido (como arroz, milho ou sorgo), lúpulo (um tempero que produz um sabor amargo), água e leveduras das espécies Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces carlsbergensis
Antes de iniciar a fermentação provoca-se a sacarificação (produção de açucares simples a partir do amido) na mistura de cereais. Durante a fermentação, as leveduras convertem os açucares em etanol e CO2 e pequenas quantidades de glicerol e ácido acético. O CO2 é liberado e o álcool atinge uma concentração de cerca de 3,8% do volume. 
Após a fermentação, a cerveja é armazenada durante alguns meses, durante os quais ocorre a precipitação de leveduras, proteínas e outras substâncias indesejáveis. Por fim, a cerveja é carbonatada, clarificada, filtrada e engarrafada. 

Fermentação Láctica 
O ácido pirúvico é diretamente reduzido a ácido lático pelo NADH; a fermentação homolática produz grandes quantidades de ácido láctico; a fermentação heterolática leva à produção de outras substâncias, além do ácido láctico, como CO2, etanol e ácido acético. 

Utilização na Produção de Alimentos 
Queijo 
Vários tipos de queijo são produzidos por fermentação produzidas por diferentes espécies de bactérias pertencentes aos géneros Propionibacterium, Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc, em culturas puras ou mistas. As bactérias produzem ácido lático e outras substâncias que contribuem para o aroma. O aumento da acidez provoca a coagulação das proteínas do leite. 

Iogurte 
Produzido por uma cultura mista de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus termophilus. 

Fermentação acética 
É assim designada devido às características do produto obtido, no entanto, não é uma fermentação, mas uma oxidação. 

Utilização na Produção de Alimentos 
Vinagre
É obtido a partir de materiais contendo açúcar ou amido, como suco de frutas, vinho ou cereais. É tradicionalmente um subproduto da fabricação do vinho e da cerveja mas qualquer produto com fermentação alcoólica pode ser utilizado na produção do vinagre. 
Possuir de 4 a 14% de ácido acético. No seu fabrico adicionam-se leveduras para conversão dos açúcares em metanol. A seguir, juntam-se bactérias dos gêneros Acetobacter ou Glucanobacter para transformar o álcool em ácido acético. 
A sua produção compreende duas etapas: 
1. Fermentação do açúcar que é convertido em etanol – processo anaeróbio realizado por leveduras. 
2. Oxidação do etanol a ácido acético. Reação aeróbia realizada por bactérias acéticas dos gêneros Acetobacter e Glucanobacter. 

Fermentação Butírica 
Geralmente está associada ou ocorre depois da fermentação lática. É a reação química realizada por bactérias anaeróbias, através da qual se forma metabolicamente o ácido butírico acético, fórmico, CO2, alcoóis e etc. 
Este processo foi descoberto por Louis Pasteur em 1861. É realizado por bactérias do gênero Clostridium e se caracteriza pelo surgimento de odores pútridos e desagradáveis. Na fermentação butírica ocorre a conversão dos carboidratos em ácido butírico por ação de bactérias da espécie Clostridium butyricum na ausência de oxigênio.


Tabela mostrando os tipos de fermentação e seus produtos 


Esquema mostrando os tipos de fermentações 


1) Cite exemplos de alimentos resultante de cada tipo de fermentação constante na figura acima: Tipos de fermentação I, II, III.

2) (UEG). Os fungos são importantes organismos popularmente conhecidos como leveduras, bolores, mofos e cogumelos de chapéu. Participam ativamente de processos de fermentação, como no caso da fabricação de vinho e de pão, que dependem de produtos liberados pelas leveduras durante sua atividade fermentativa. Os principais produtos das reações químicas que interessam mais diretamente à fabricação do vinho e do pão são:
a) Ácido lático e álcool etílico.
b) Álcool etílico e ácido acético.
c) Álcool etílico e gás carbônico.
d) Gás carbônico e ácido lático.

3) (UNCISAL) A célula precisa da glicose como fonte de energia para sobreviver. Uma forma de se obter energia pode ser por meio de uma reação, como a ilustrada a seguir.
C6H12O6     2 C2H5OH  +  2 CO2 + 2 ATP

Essa reação ilustra a: 


a) Fermentação láctica. 

b) Fermentação alcoólica. 

c) Respiração aeróbica. 

d) Quimiossíntese. 

e) Fotossíntese.

4) (PUC-RJ) O Pró-Álcool, programa de produção de combustível etanol no Brasil, baseia-se na obtenção de um produto resultante de:

a) Respiração aeróbia do açúcar da cana-de-açúcar por bactérias.
b) Respiração anaeróbia do amido da cana-de-açúcar por protozoários.
c) Fermentação do açúcar da cana-de-açúcar por levedura.
d) Acidificação do amido de sementes da cana-de-açúcar.
e) Oxidação completa do açúcar da cana-de-açúcar.

5) (CESGRANRIO)
– 6000 a.C.: babilônios e sumérios utilizam lêvedo para produzir cerveja.
– 4000 a.C.: egípcios descobrem como fazer pão fermentado.
– Ainda na Antiguidade: transformação do leite em iogurte e uso de mofo na elaboração de queijo.
As informações acima envolvem um processo biológico fundamental para os seres vivos que o realizam. Todas as opções apresentam conceitos corretos sobre esse processo, exceto uma. Assinale-a:

a) Na fabricação de iogurte e queijo o produto formado é o ácido láctico.
b) Na fabricação de cerveja e pão os produtos formandos são etanol e gás carbônico.
c) Nesse processo a molécula orgânica utilizada é degradada a ácido pirúvico.
d) O saldo energético obtido nos dois processos é de 2 ATP.
e) Os seres que realizam esse processo objetivam conseguir matéria-prima para sua nutrição.
Produção de energia através da fermentação


A fermentação ocorre na ausência do oxigênio no citosol da célula eucariótica e procariótica. A glicose é degradada em substâncias mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica). Tanto na fermentação lática como alcoólica há um saldo de apenas 2 moléculas de ATP e, em ambos os processos, iniciam com o ácido pirúvico obtido da glicólise, como descrito na respiração aeróbia.


6) (Enem - 2012) Há milhares de anos o homem faz uso da biotecnologia para a produção de alimentos como pães, cervejas e vinhos. Na fabricação de pães, por exemplo, são usados fungos unicelulares, chamados de leveduras, que são comercializados como fermento biológico. Eles são usados para promover o crescimento da massa, deixando-a leve e macia. O crescimento da massa do pão pelo processo citado é resultante da: 

a) liberação de gás carbônico. 
b) formação de ácido lático. 
c) formação de água. 
d) produção de ATP. 
e) liberação de calor.

7) (UEL-PR) Utiliza-se a fermentação láctica, alcoólica e acética na fabricação, respectivamente, de:

a) queijo, vinagre e vinho.
b) vinagre, queijo e vinho.
c) vinho, queijo e vinagre.
d) vinho, vinagre e queijo.
e) queijo, vinho e vinagre.



















































0 comentários:

Postar um comentário