pratica de microbiologia - fermentacao

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Aluna: Ana Carolina dos Santos Guedes
Matrícula: 18214020104
Polo: NIG 
Curso: Ciências biológicas 
Prática III de microbiologia
As leveduras são micróbios unicelulares que realizam respiração e fermentação alcoólica para seus processos metabólicos. A glicólise é a conversão de Glicose em 2 moléculas de Piruvato. Esse piruvato pode ter dois destinos: ir para a mitocôndria para participar do Ciclo de Krebs ou ser utilizado para formar álcool, processo conhecido como fermentação. Em ambos os processos, o Piruvato é convertido em acetil. No entanto, o acetil pode receber uma coenzima A (CoA), tornando-se acetil-Coa para o ciclo de Krebs (processo aeróbico), ou pode receber íons H+ provenientes do NADH, tornando-se etanol (no processo anaeróbico). 
Por causa da fermentação alcoólica, as leveduras se tornaram muito importantes para a indústria gastronômica, participando da fabricação de pães, massas, vinhos e bebidas alcoólicas. Devido à liberação de gás carbônico durante a formação de álcool, os pães e massas ficam mais aerados e maleáveis, tornando-os mais palatáveis.
Nessa prática, foi exemplificado o processo de fermentação alcoólica, utilizando materiais caseiros para formar um biorreator. Também foi realizado uma receita de cachorro-quente de forno.
Objetivos
1) Demonstrar o processo de fermentação alcoólica de forma lúdica;
2) Ensinar receitas do dia-a-dia, mostrando a participação das leveduras durante o processo;
3) Realizar cálculos científicos.
Materiais e metodologia
- Biorreator Caseiro:
- 2 garrafas d’água de 510 ml vazias;
- 1 pacote de fermento biológico seco (10g);
- 100ml de água gelada;
- 820ml de água fresca.
- 2 bexigas;
- 1 colher de chá de açúcar.
1) Dissolveu-se uma colher de sobremesa de fermento biológico seco em 50ml de água gelada;
2) Em outro copo, dissolveu-se 1 colher de chá de açúcar no restante da água gelada. 
3) Misturou-se as duas soluções em um único copo;
4) Separou-se a solução pela metade e colocou-se cada metade em uma garrafa, totalizando duas garrafas com solução.
5) Em uma das garrafas, completou-se o volume com água gelada;
6) Na outra garrafa, completou-se com água em temperatura ambiente;
7) Fechou-se as duas garrafas com uma bexiga completamente vazia. 
8) Colocou-se à garrafa gelada na parte inferior da geladeira, à 8°C.
9) Colocou-se à garrafa com água à temperatura ambiente em local que te, à 38°C (no experimento, colocou-se na cozinha);
10) Esperou-se as bexigas encherem e observou-se os resultados.
- Para o cachorro-quente de forno:
Ingredientes
Massa
- 6 xícaras de chá de farinha de trigo;
- 1 colher de sopa de sal (rasas);
- 3 colheres de sopa de açúcar (rasas);
- 1 ovo inteiro e 1 gema (para pincelar);
1 xícara de chá de água morna;
- 20g de fermento biológico seco;
- 1 bacia grande;
- liquidificador;
Recheio
- 1 kg de salsicha cortadas em quatro;
- 2 tomates médios picados;
- 1 cebola grande picada;
- 1 pimentão;
- 1 sachê de molho de tomate;
- sal e tempero a gosto.
Modo de preparo
Massa
- Prepare o fermento, dissolvendo os dois pacotes em água morna;
- coloque todos os outros ingredientes no liquidificador, juntamente com o fermento batido (com exceção da gema e da farinha de trigo). Bata bem;
- transfira para uma bacia grande 
- Acrescente as 6 xícaras de farinha de trigo aos poucos até formar uma massa leve e maleável;
- transfira a massa para uma superfície lisa e sove bem, até que a massa fique bem homogênea e elástica. 
- Coloque a massa novamente na bacia e cubra com um pano de prato. Coloque em um lugar quente para favorecer a fermentação das leveduras (no meu caso, coloquei no forno). Deixe descansar por 30 minutos;
- Após descansar, separe a massa em duas partes iguais;
- Cubra um tabuleiro quadrado ( x. cm), com uma parte da massa que foi separada;
- Coloque o molho de salsicha e cubra com a outra parte da massa.
- Pincele a massa com a gema de ovo;
- Asse em forno médio por 30 minutos.
Recheio
- Doure a cebola picada;
- Acrescente o pimentão e os tomates picados, refogando bem;
- Junte o molho de tomate e coloque sal e tempero a gosto;
- Por último, junte as salsichas e deixe levantar fervura. Está pronto.
Resultados
- No processo fermentativo do biorreator caseiro, as bolas encheram até atingirem os seguintes diâmetros: água gelada 0,9 e água ambiente 4.
Nesse processo, 1 molécula de glicose gerou 2 moléculas de etanol e 2 moléculas de gás carbônico, segundo a seguinte reação:
1 C6H12O6 —-> 2 C2H6O + 2 CO2
180g de Glicose -—> 46g (x2) de Etanol + 44g (x2) de Gás Carbônico
180g de Glicose —-> 92g de Etanol + 88g de Gás Carbônico
- No início do preparo do cachorro-quente de forno, foi possível observar o aumento de volume da massa em descanso, devido à produção de gases das leveduras. Ao final, o lanche ficou bem macio e aerado, em resposta à ação das leveduras no processo de fermentação da massa.
Cálculos
Para calcular o número de moléculas de glicose consumidas, precisa-se calcular outros fatores, sendo temperatura em Kelvin, volume e pressão. Assim:
Temperatura em Kelvin:
38°C + 273 = 311 K
Volume:
V = (4 x π x r³) / 3
Considere π= 3,14.
r³ = raio ao cubo.
Os diâmetros das garrafas foram 4cm (temperatura ambiente) e 1,8cm (gelada).
	Gelada
	Ambiente
	Raio = 4/2 = 2
V = (4 x π x 2³) / 3
V = 100,48
	Raio = 1,8/2 = 0,9
V = (4 x π x 0,9³) / 3
V = 9,15
Pressão:
A pressão dentro da bexiga é diferente da pressão atmosférica (em torno de 76cm Hg). Logo, realiza-se a conversão.
1 atm – 78 cm Hg
X – 76 cm Hg
X=1,03 atm.
Número de moléculas de glicólise consumidas
P.v = n.R.t
N = P.v/R.t
P = pressão atm
V = volume 
N = número de mols 
R = Constante dos gases (0,082)
T = Temperatura em Kelvin
	Gelada
	Ambiente
	N = P.v/R.t
N = (1,03 * 100,48) / 0,082 * 311
N = 103,49 / 25,50
N = 4,058 ou 4,06 moléculas de glicose.
	N = P.v/R.t
N = (1,03 * 9,15) / 0,082 * 311
N = 9,42 / 25,50
N = 0,369 ou 0,37 moléculas de glicose.
Conclusão
As leveduras realizaram fermentação no biorreator caseiro e na receita de cachorro-quente de forno, mostrando assim a sua importância nos processos culinários, bem como sua dinâmica de obtenção de energia para seu próprio metabolismo e, consequentemente, sua sobrevivência.
Referências 
Fermentação e respiração anaeróbica. Khan Academy. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration. Acesso em: 14 mar 2022.