Fermentação: Processo Químico de Transformação de Matéria Orgânica

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITARIA 
LABORATÓRIO DE SANEAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fermentação 
 
 
Norberto Cassimiro de Oliveira Neto – 201910667 
Pollyana Martins Silva – 201905282 
Ricardo Silva Queiroz – 201905284 
Samuel Carvalho de Almeida – 201905285 
Vinicius Paes Correia – 201905287 
Willian Oliveira – 201905289 
Biologia Geral – Turma A3 
Dr.ª Nora Katia Saavedra Del Aguila Hoffmann 
 
 
 
 
 
 
Goiânia – GO 
Junho/2019 
1. Introdução 
 
Fermentação é um processo químico, com a ausência de gás oxigênio (O2), no 
qual fungos e bactérias realizam a transformação de matéria orgânica em outros 
produtos e energia. É a forma que esses seres encontram de produzir energia para o 
desempenho de suas funções biológicas. 
Independentemente do ser vivo que está realizando a fermentação, ela sempre 
ocorre no citoplasma (ou citosol) da célula e com o auxílio de enzimas, as quais atuam 
como catalisadores. Assim sendo, podemos dizer que a fermentação é uma via de 
produção energética que utiliza uma matéria orgânica, como a glicose. Antes da 
fermentação ocorrer, um processo denominado de glicólise é realizado. A glicólise é 
um processo químico no qual fosfatos (P) são incorporados à molécula de glicose, 
favorecendo a sua quebra em duas moléculas de ácido pirúvico, como na equação 
representada a seguir. 
Diferentes organismos podem provocar a fermentação de diferentes 
substâncias. O gosto rançoso da manteiga, por exemplo, se deve a formação de ácido 
butírico causado pelas bactérias que fermentam gorduras. Já as leveduras fermentam 
a glicose e as bactérias que azedam o leite fermentam a lactose. Assim temos dois 
tipos de fermentação: lática e alcoólica. 
Na fermentação alcoólica, as duas moléculas de ácido pirúvico produzidas são 
convertidas em álcool etílico (também chamado de etanol), com a liberação de duas 
moléculas de dióxido de carbono (CO2) e a formação de duas moléculas de ATP. Esse 
tipo de fermentação é realizado por diversos microrganismos, destacando-se os 
chamados “fungos de cerveja”, da espécie Saccharomyces cerevisiae. O homem 
utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico empregado há milênios na 
fabricação de bebidas alcoólicas (vinhos, cervejas, cachaças etc.), e o gás 
carbônico importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da 
humanidade. Mais recentemente tem-se utilizado esses fungos para a produção 
industrial de álcool combustível. 
Enquanto na fermentação lática, os lactobacilos (bactérias presentes no leite) 
executam fermentação lática, em que o produto final é o ácido lático. Para isso, eles 
utilizam como ponto de partida, a lactose, o açúcar do leite, que é desdobrado, por 
ação enzimática que ocorre fora das células bacterianas, em glicose e galactose. A 
seguir, os monossacarídeos entram nas células, onde ocorre a fermentação. Cada 
molécula do ácido pirúvico é convertida em ácido lático, que também contém três 
átomos de carbono. O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido lático 
formado e eliminado pelos lactobacilos. O abaixamento do pH causado pelo ácido 
lático provoca a coagulação das proteínas do leite e a formação do coalho, usado na 
fabricação de iogurtes e queijos. 
 
2. Objetivos 
 
Observar a ação das leveduras (Saccharomyces cerevisae), que são fungos 
unicelulares responsáveis pelos processos fermentativos utilizados na produção do 
pão, reagindo em diferentes ambientes e analisar o processo fermentativo que ocorre 
em cada um deles. 
 
3. Materiais 
 
Para esta aula pratica foram utilizados os seguintes materiais: 
• 3 tablets de fermento biológico (Saccharomyces cerevisae) 
• 200mL de água morna 
• 50mL de água fervida 
• 25mL de leite morno 
• 5 frascos de Erlenmeyer 
• Açúcar (cinco colheres de sopa) 
• Adoçante em pó ou em gotas 
• 5 balões de borracha 
• 2 colheres de sopa de óleo 
• Chapa aquecedora 
 
4. Metodologia 
 
Numerou-se os 5 frascos de Erlenmeyer, em seguida dissolveu-se 2 tablets de 
fermento (Saccharomyces cerevisae) em 200mL de água morna e distribuiu-as nos 
frascos 1, 2 e 5, após terminado o processo com a água morna, dissolveu-se ¼ de 
tablet de fermento (Saccharomyces cerevisae) em 25mL de leite morno, e colocou-os 
em suspensão no frasco 3, finalizando o frasco 3, dissolveu-se meio tablet de fermento 
(Saccharomyces cerevisae) em 50mL de água fervida, e colocou-a em suspensão 
logo após retirado do fogo no frasco 4, as preparações ficaram de acordo com o 
Quadro 1.1 mostrado a seguir. 
 
Quadro 1.1 – Preparo dos frascos experimentais. 
Frasco 
Fermento 
+ água 
morna 
Fermento 
+ água 
fervente 
Fermento 
+ leite 
morno 
Açúcar Adoçante Óleo 
1 50mL 1 colher 
2 50mL 10 gotas 
3 25mL 1 colher 
4 50mL 1 colher 
5 50mL 2 colheres 2 colheres 
 
Após finalizados os frascos, colocou-se um balão de borracha na boca de cada 
um dos Erlenmeyer, e foram feitas observações periódicas até 24 horas após a 
finalização do preparo. 
 
5. Resultados 
 
Após preparadas a substancias foram deixadas em repouso, para que as 
leveduras (Saccharomyces cerevisae), pudessem fazer seu processo de fermentação 
e foram tiradas fotos da evolução das mesmas, sendo a primeira tirada próximo as 
13:00 horas do dia do preparo, sendo cerca de 4 horas após a finalização do preparo, 
o que podemos observar na figura 1. 
 
Figura 1 – Preparação das leveduras (Saccharomyces cerevisae), 4 horas após o preparo. 
 
 
E por último após 24 horas da finalização da preparação foram tiradas outras 
fotos onde podemos ver o resultado do processo fermentativo, feito pelas leveduras 
(Saccharomyces cerevisae), observados nas figuras 2 e 3. 
 
Figura 2 – Preparação das leveduras (Saccharomyces cerevisae), 24 horas após o preparo. 
 
Figura 3 – Preparação das leveduras (Saccharomyces cerevisae) dos dois grupos, 24 horas 
após o preparo. 
 
 
 
6. Discussões 
 
Após a primeira observação realizada 4 horas após o preparo (figura 1), 
conseguimos perceber que apenas os balões dos Erlenmeyer 1 e 5 estão enchendo, 
o que inicialmente está de acordo uma vez que em ambos os processos de 
fermentação devem ocorrer, já que é um ambiente propício e com alimento para as 
leveduras (Saccharomyces cerevisae) efetuarem o processo de fermentação, nos 
outros três Erlenmeyer ainda não houve mudanças, porém seus processos ainda não 
foram finalizados e não se pode determinar muita coisa inicialmente. Outra 
observação que podemos perceber é que no quinto frasco o óleo forma uma camada 
que dificulta a passagem do CO2, sendo possível ver as bolhas do CO2 tentando 
passar pela camada do óleo. 
Já na última observação feita após 24 horas do preparo (figura 2 e 3), podemos 
fazer uma análise mais detalhada já que o processo, ocorreu em todos os Erlenmeyer. 
No primeiro Erlenmeyer, vemos que a bexiga cresceu, o que se comprova como 
já dito anteriormente, pois a levedura (Saccharomyces cerevisae) se alimenta do 
açúcar disponível, liberando dióxido de carbono (CO2), fazendo com que a bexiga 
encha, durante esse processo ela faz uma fermentação alcoólica. 
O segundo Erlenmeyer a bexiga não deve crescer o que foi comprovado pelo 
experimento uma vez que a Saccharomyces cerevisae não consegue se alimentar do 
adoçante, consequentemente não consegue efetuar o processo de fermentação. 
O terceiro Erlenmeyer a bexiga deveria crescer, o que não aconteceu no 
experimento realizado, e isso pode ser explicado pelo fato do leite utilizado estar 
fervendoao invés de morno, o que causa a desnaturação da enzima da bactéria 
matando a levedura. 
O quarto Erlenmeyer a bexiga não deveria crescer, pois a água deveria estar 
fervendo, o que mataria a Saccharomyces cerevisae, porém como a bexiga cresceu, 
podemos explicar isso pelo fato de a água utilizada não estar fervendo, tornando um 
ambiente favorável para a fermentação da levedura assim como no primeiro 
Erlenmeyer. 
E no quinto e ultimo Erlenmeyer a bexiga deveria crescer, o que se comprovou 
pelo experimento, contudo como o óleo cria uma camada que dificulta a passagem do 
CO2 fazendo com que a última bexiga enchesse menos que a primeira, porém 
observando a figura 2 e 3, notamos que a bexiga do quinto Erlenmeyer foi a que mais 
cresceu, isso deve-se ao fato de se ter utilizado duas colheres de açúcar ao invés de 
uma como nos outros casos, o que permitiu que a levedura tivesse uma maior 
quantidade de alimento, podendo fazer a fermentação por mais tempo. É assim como 
no primeiro e quarto Erlenmeyer a fermentação realizada e alcoólica. 
 
6.1. Questionário 
 
• Qual a diferença entre fermentação alcoólica e fermentação láctica? 
 
Na fermentação lática, o NADH transfere seus elétrons diretamente para o 
piruvato, gerando ácido lático (C3H6O3) como subproduto. Esse tipo de fermentação é 
realizado por bactérias que fermentam o leite, gerando produtos como iogurtes, que 
tem o sabor levemente azedo devido ao ácido lático. Esse ácido ainda provoca 
diminuição do pH do leite, o que leva à coagulação de suas proteínas e produz a 
coalhada sólida, que vai servir para a fabricação de queijos. 
Já na fermentação alcoólica o NADH doa seus elétrons para um derivado de 
piruvato, produzindo etanol. Esse processo é realizado através de duas reações. Na 
primeira delas, a molécula de piruvato é quebrada produzindo duas moléculas de 
acetaldeído (C2H4O) e liberando duas moléculas de dióxido de carbono (CO2). Na 
segunda reação, as duas moléculas de NADH passam seus elétrons para os dois 
acetaldeídos, transformando-os em duas moléculas de etanol (C2H6O) e regenerando 
o NAD+. Esse tipo de fermentação é realizado pelo fungo do 
tipo levedura chamado Saccharomyces cerevisiae. Ele é utilizado na fabricação de 
bebidas alcoólicas devido à produção de etanol, e na produção de fermento biológico, 
já que o gás carbônico liberado infla a massa. 
 
• Mencione a reação de fermentação para a produção de pão. 
 
Na fermentação do pão, as leveduras do fermento Saccharomyces cerevisae 
se alimentam de açúcar, que é necessário à sua sobrevivência e reprodução, e como 
resultado há a liberação de álcool e gás carbônico, produzindo uma fermentação 
alcoólica. Durante esse processo se obtém gás carbono (CO2), ele faz com que a 
massa cresça e contribui para a formação de alvéolos no seu interior, álcool que e 
eliminado quando a massa e assada e compostos orgânicos que dão sabor e aroma 
a massa. 
 
• Qual o motivo para o enchimento das bexigas no experimento realizado? 
 
Pois o processo de fermentação realizado pela Saccharomyces cerevisae 
libera bolhas de dióxido de carbono (CO2), que sobem e se acumulam na superfície 
interna da bexiga fazendo com que elas encham. 
 
7. Conclusões 
 
Analisando os resultados conseguimos perceber que a levedura 
Saccharomyces cerevisae quando em um ambiente favorável com alimento, 
consegue realizar seu processo de fermentação, convertendo o açúcar disponível em 
CO2 e álcool, processo de grande utilidade, que possibilita a fabricação de pães, 
bebidas alcoólicas e até mesmo do etanol. 
 
Referências Bibliográficas 
 
DIAS, Diogo Lopes. O que é fermentação? Disponível em: 
<https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fermentacao.htm>. Acesso 
em: 09 jun. 2019. 
 
SÓ BIOLOGIA. Fermentação. Disponível em: 
<https://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3.php>. Acesso em: 
09 jun. 2019. 
 
NASCIMENTO, Priscila Soares do. Fermentação. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/biologia/fermentacao/>. Acesso em: 09 jun. 2019. 
 
SÓ BIOLOGIA. Fermentação Alcoólica. Disponível em: 
<https://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3_2.php>. Acesso 
em: 09 jun. 2019. 
 
SANTOS, Juliana. Fermentação Alcoólica e Fermentação Lática na energia das 
células. Disponível em: <https://blogdoenem.com.br/biologia-enem-fermentacao-
alcoolica-lactica/>. Acesso em: 09 jun. 2019. 
 
FERMAIS. Processo de Fermentação do pão. Disponível em: 
<https://fermais.com.br/processo-de-fermentacao-do-pao/>. Acesso em: 09 jun. 2019. 
 
HOFFMANN, Nora Katia Saavedra del Aguila. Biologia Geral. Apostila de Aula 
Pratica da Escola de Engenharia Civil e Ambiental da UFG, Goiânia, 2019.