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Metabolismo Apostila

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para a síntese. 
 
Outros parâmetros importantes são: 
 
 Eficiência do processo fermentativo - relação percentual entre o peso do produto realmente 
obtido no processo fermentativo e o peso do produto previsto estequiometricamente (peso 
teórico). 
Em relação ao Etanol, de acordo com a equação (1) o peso do produto estequiométrico pode 
ser calculado por: 
180 g de glicose fornecerão 92 g de etanol (relação estequiométrica), isto é, 
180g → 92 g ou ainda: 
S → P sendo S a quantidade de glicose consumida e P a quantidade de produto esperado 
da transformação de toda a glicose em etanol e gás carbônico. 
A eficiência do processo seria P real obtido /P teórico x 100 onde P é a quantidade de etanol 
formado. 
 Eficiência da instalação industrial - relação percentual entre o peso do produto obtido após 
as fases de fermentação, recuperação e purificação e o peso teórico do produto previsto 
estequiometricamente. 
 Produtividade - quantidade de produto formado por unidade de tempo e de volume de meio 
(g de produto/ l.h). 
 
Industrialmente, a concentração de glicídeos presentes é avaliada utilizando-se o Densímetro de 
Brix, em cuja escala 0o corresponde à água pura e 100o corresponde a uma solução de sacarose 
100 g/100 mL. Os valores obtidos são dados em peso de sólidos em suspensão por 100 mL de 
volume. Já o álcool formado é avaliado por meio do Alcoômetro de Gay-Lussac em que 0o 
corresponde à água pura e 100o corresponde ao etanol anidro. Os valores obtidos são dados em 
volume de álcool por volume de meio. 
Após a fermentação as células são separadas do mosto por decantação, centrifugação, e outros e 
reutilizadas por um dado número de vezes em um novo processo fermentativo. 
 
Destilação 
 
A destilação é uma operação industrial que permite a separação de componentes de uma mistura 
por uma sucessão de vaporizações e condensações; o composto mais volátil se concentra no 
vapor. 
Tratando-se de indústria de bebida alcoólica, esta operação poderá existir ou não, dependendo do 
tipo de bebida que se deseja fabricar. Bebidas como vinho e cerveja são chamadas bebidas 
fermentadas e não sofrem destilação, apresentando um teor alcoólico mais baixo que as 
chamadas bebidas destiladas (entre 3 e 5 % para cerveja e cerca de 9-12 % para vinhos). As 
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bebidas destiladas como por exemplo: cachaça, rum, whisky, gim, são obtidas por destilação do 
mosto após a fermentação. A destilação é diferente para cada caso mas, em geral, é lenta para 
evitar que haja arraste de produtos secundários que alterem o sabor e cheiro da bebida. A 
concentração de etanol nestas bebidas é mais elevada e está situada para cachaça entre 45 e 50%. 
No caso de fabricação do álcool industrial, esta operação de destilação é importante e muito 
complexa. 
A separação da mistura Et-OH : H2O é realizada em colunas, com refluxo, e a operação recebe 
então o nome de retificação. A coluna é alimentada com o "vinho" (nome genérico do mosto já 
fermentado) a ser fracionado e o fracionamento vai depender de uma série de fatores; entre eles, 
a altura da coluna - o aumento do tamanho facilita a separação. No entanto, o etanol e a água 
formam um azeótropo de mínimo (uma mistura que apresenta uma composição de 95% de etanol 
e 5% de água com um ponto de ebulição próprio) e, caso se disponha de uma boa coluna de 
retificação, esta será a composição do destilado obtido. O enriquecimento em álcool desta 
mistura requer outro tipo de tratamento em etapa posterior. O resíduo obtido após a destilação é 
denominado vinhoto (ou vinhaça). 
 
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ROTEIRO DE PRÁTICA 
 
FERMENTAÇÃO 
I- PRODUÇÃO DE ETANOL POR CÉLULAS DE 
Saccharomyces cerevisiae 
A PARTIR DE MOSTO CONTENDO GLICOSE 
 
 
MATERIAL 
 Mosto utilizado: meio YED (1,4 % extrato de levedo - 14 % glicose) 
 Agente fermentativo: Fermento Fleischmann - suspensão 67% (peso úmido/volume) 
 Solução de glicose padrão - 10 mol/mL 
 Ácido 3,5 dinitro salicílico (DNS) em solução alcalina 
 Fluoreto de sódio (NaF) 
 Banho termostatado 
 Espectrofotômetro 
 Balança 
 Destilador 
 Centrífuga 
 Banho de gelo 
 
OBJETIVO 
 
 Calcular a eficiência de uma fermentação de glicose por células de S.cerevisiae através da 
medida da produção de etanol e de CO2 e do consumo de glicose. 
 Verificar o poder de inibição do NaF (inibidor da enolase) no processo fermentativo. 
 
PROCEDIMENTO 
 
Produção de CO2 e consumo de glicose 
 
 Transferir para erlenmeyer de 250 mL, 35 mL de meio YED e 15mL da suspensão celular a 
67%. Agitar, anotar o tempo e imediatamente retirar uma alíquota de 3,0 mL para tubo de 
centrífuga que deverá conter ..... mL de água gelada. Pesar rapidamente o frasco. 
 Centrifugar a alíquota previamente retirada, transferir o sobrenadante para outro tubo e 
conservá-lo em banho de gelo. O erlenmeyer inoculado é colocado em agitador rotatório à 
temperatura ambiente. 
 Em intervalos de .... min, pesar o frasco para calcular a quantidade de CO2 desprendido. 
 Ao final de ..... min, retirar uma alíquota de ..... mL do meio para novo tubo de centrífuga, 
que deverá conter ..... mL de água destilada gelada. O sobrenadante será usado para 
quantificar a glicose presente no final do processo de fermentação. 
 Neste mesmo tempo, centrifugar, pelo menos, 20 mL do meio. O sobrenadante deverá ser 
destilado para a determinação do etanol. 
 
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Inibição da fermentação por NaF 0,05 M 
 
 Em um erlenmeyer de 250 mL preparar 35 mL de meio YED 14% contendo 15 mL de 
suspensão celular a 67% e 0,105 g de NaF. Agitar, anotar o tempo e imediatamente retirar 
uma alíquota de 3,0 mL para tubo de centrífuga. Pesar rapidamente o frasco. 
 Seguir o mesmo procedimento adotado anteriormente. 
 Calcular o grau de inibição provocada pelo NaF 0,05 M após 1 hora de fermentação 
 
Destilação do etanol 
 
 Do sobrenadante tomar 10 mL e colocar no compartimento para amostra do destilador, 
adicionar em seguida 10 mL de H2O e 0,5 mL de NaOH 0,1 N (o hidróxido de sódio é 
colocado para evitar a destilação de álcoois superiores). Fechar o sistema e recolher os 8 mL 
iniciais do destilado que conterão todo o etanol presente na amostra. Completar este volume a 
10 mL com exatidão. Determinar o teor de etanol pelo método do dicromato. 
 Diluir ___ vezes uma alíquota dos sobrenadantes (tempos 0 e _____ minutos) e determinar a 
quantidade de glicose consumida pelo método do DNS. 
 
Preencher as tabelas abaixo com os resultados obtidos. 
 
CO2 produzido: 
 
Erlenmeyer 
tempo (min) 
Peso de A 
(g) 
Peso de B 
(g) 
CO2 
(g) 
0 
 
 
 
 
 Erlenmeyer A – controle; Erlenmeyer B em presença de NaF 
 
Glicose Consumida: 
 
Erlenmeyer 
tempo 
(min) 
A B [Gli] em A [Gli] em B 
Dil 
(x) 
Alíq 
(ml) 
Abs 
Dil 
(x) 
Alíq 
(ml) 
Abs (mM) (%) (mM) (%) 
 
 
 
 
 
 
 Calcular o rendimento e a eficiência da fermentação a partir da quantidade de CO2 produzido 
em relação à quantidade de glicose consumida. 
 
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ROTEIRO DE PRÁTICA 
 
FERMENTAÇÃO 
DETERMINAÇÃO DO ÁLCOOL 
PELO MÉTODO DO DICROMATO 
 
 
REAGENTES 
 Solução padrão de dicromato de potássio: 33,816 g K2Cr2O7 dissolvidos em litro 
de água. 
 H2SO4 concentrada 
 H3PO4 85 % 
 Indicador: 0,5 g de sal de bário do ácido 4-difenilamina-sulfônico dissolvido em 
100 mL H2O. O líquido sobrenadante é usado. 
 Solução de sulfato ferroso amoniacal: 135,1 g de FeSO4(NH4)2SO4.6H2O, 20 mL 
de H2SO4 concentrado são dissolvidos em H2O e completados à 1 litro. 
 
 
PROCEDIMENTO 
 
 10 mL da solução de dicromato são colocados em 3 frascos cônicos, adicionando-se, em 
seguida, 5 mL de H2SO4 concentrado, resfriando-se em água