6 Aplicações tecnológicas e biotecnológicas nos alimentos e meio ambiente

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FACULDADE ANHANGUERA DE BELO HORIZONTE
CURSO DE GRADUAÇÃO EM FARMÁCIA 
BIOTECNOLOGIA E PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
PROF. DANIELLE SÓTER DO NASCIMENTO DAMASIO 
Aplicações tecnológicas e biotecnológicas 
nos alimentos e meio ambiente
• Processos tecnológicos na obtenção de leite e derivados
• Processos tecnológicos na obtenção de carnes e derivados, pescados e derivados
• Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados
• Processos tecnológicos na obtenção de frutas e hortaliças
• Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
• Agroenergia, biocombustíveis, etanol e outros combustíveis
Processos tecnológicos e aplicação da 
biotecnologia 
Processos tecnológicos na obtenção de leite e derivados
• Iogurte: produzido através de leite fermentado por bactérias (Lactobacillus bulgaricus e
Streptococcus thermophilus)
Produção de Iogurte
Pasteurização: que consiste em elevar a
temperatura do alimento por determinado
período de tempo (90-95 °C/5 min.), e depois
abaixa la (12/18 °C na produção de iogurte), com
o objetivo de destruir microrganismos
patogênicos e diminuir a carga deteriorante
(aqueles que degradam o alimento).
Fermento: Lactobacillus bulgaricus e 
Streptococcus thermophilus
Quanto mais manipulado, menos consistente fica.
A adição de aromas e polpas de frutas também pode
ser uma etapa na produção de iogurtes com sabores
diferenciados.
Produção de Iogurte
• O processo de fermentação é feito pela adição de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus
thermophilus que atuam sobre o açúcar do leite (lactose), sob temperatura ótima em
torno de 45 °C e por um período que varia de 3 a 5 horas, produzindo, como produto
principal, ácido lático.
• O abaixamento do pH do meio, pelo acúmulo de ácido lático, faz com que as proteínas do
leite se tornem insolúveis e passam a formar coágulos.
• Ao final do processo, o resfriamento se faz necessário (4 °C) para o próprio controle da
atividade microbiana, sendo responsável por interromper os processos fermentativos.
Produção de Iogurte 
• 1ª etapa: seleção das matérias-primas
Leite → características controladas: baixa contagem de bactérias, não deve conter enzimas e
substâncias que atrasem o desenvolvimento da cultura de iogurte (ex.: inibidores de enzimas),
assim como microrganismos patogênicos e antibióticos
• 2ª etapa: processo propriamente dito, que está subdividido em várias fases:
A) Mistura e Homogeneização
B) Pasteurização
C) Fermentação
D) Arrefecimento
E) Adição de base de frutas
F) Envase
G) Conservação
Produção de Iogurte
A) Mistura e Homogeneização
• Primeira fase → adição dos ingredientes ao leite previamente analisado quanto ao
pH, teor de gordura, etc., em um tanque hermético
• Composição usual:
Gordura 0.5 – 3.0 %
Lactose 3.0 – 4.5 %
MSNF* 11 – 13 %
Estabilizadores 0.3 – 0.5 %
Fruta 12 – 18 %
*MSNF: Milk solids non fat – sólidos presentes no leite que não a gordura
Produção de Iogurte
A) Mistura e Homogeneização
• Primeira fase→Adição dos adoçantes e estabilizadores (gelatina, agar-agar)
• Homogeneização
❖ Prevenir formação de aglomerados sólidos durante a incubação
❖ Gordura do leite distribuída uniformemente
❖ Redução do tamanho dos glóbulos de gordura→ consistência mais lisa
Produção de Iogurte
B) Pasteurização
• Eliminar os microrganismos patogênicos e as bactérias
desnecessárias e/ou indesejáveis
• Método: HTST (High Temperature and Short Time)
temperatura aproximada de 90ºC, durante cerca de 5
minutos
• Restante processo → tanques herméticos → evitar a
contaminação
Produção de Iogurte
C) Fermentação
• Bactérias: Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus
• Convertem a lactose, presente no leite, em ácido lático
Produção de Iogurte
C) Fermentação
• Fase fundamental de todo o processo→ ácido láctico→ agente de coagulação do leite.
• Ocorre a uma temperatura de 42ºC, aproximadamente 3 horas
Produção de Iogurte
D) Arrefecimento/ Resfriamento
• Quando a acidez desejada é atingida,→ iogurte é arrefecido
• Interromper processos fermentativos
E) Adição base de frutas (sabores)
• Produto recebe a polpa de frutas, aromas ou frutas de
acordo com as características pretendidas
Produção de Iogurte
E) Envase
• Diversos tipos de unidades processuais
• Escolha do tamanho, os sabores, a capacidade
F) Conservação
Depois de embalado → conservar a uma temperatura
entre os 2ºC e 10ºC
Processos tecnológicos na obtenção de carnes e derivados, 
pescados e derivados 
Produção de Salame
Paleta suína
Moagem 2ª Moagem
Processos tecnológicos na obtenção de carnes e 
derivados, pescados e derivados 
Produção de Salame
Peneira
Adição de Tempero:
Sal, açúcar, nitrito 
Massa ensacada em tripa
Câmara de cura
Além dos microrganismos fermentadores do salame (Lactobacillus), durante o período de secagem e
maturação do produto, sob condições controladas de temperatura e umidade, ocorre o
desenvolvimento de fungos na superfície, o Penicillium nalgiovense, de aspecto branco, totalmente
seguro ao consumo e até desejável, pois agrega sabor aos produtos maturados por tempo
prolongado, pela quebra de proteínas e gordura, liberando ácidos graxos voláteis e aminoácidos livres.
Processos tecnológicos na obtenção de carnes e 
derivados, pescados e derivados 
Produção de Salame
• Na produção de salame, além da qualidade da matéria-prima, é importante que os
microrganismos apresentem capacidade de se desenvolverem em ambiente adicionado de
sal e do conservante nitrito, mais utilizado em produtos cárneos.
Lactobacillus
Fermentação lática a partir dos poucos açúcares existentes
na carne e, principalmente, do açúcar (sacarose)
adicionado como ingrediente.
O acúmulo de ácido lático no produto gera textura, sabor e
aroma característicos de salame.
Processos tecnológicos na obtenção de grãos e 
derivados
• O grão de trigo, classificado como cereal, porque cresce em espigas das gramíneas, produz a
farinha de trigo e, por sua vez, os pães – produto amplamente difundido em todo o mundo.
• A farinha é produzida em moinhos a partir das sementes que foram secas até umidade
aproximada de 12%.
Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados
Pães→ processo de fermentação leveduras
• Os principais ingredientes dividem-se em dois grandes grupos:
❖ Essenciais: farinha de trigo, água, fermento biológico e sal
❖ Não essenciais: açúcar, gordura, leite, enzimas e outros
• Água:
❖ Meio propício ao desenvolvimento da atividade enzimática→ fermentação do pão
• Sal:
❖ Melhora as características de plasticidade da massa
❖ Normaliza a atividade do fermento→ controla a fermentação
• Fermento:
❖ Saccharomyces cerevisiae (levedura)
Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados
• Pães→ processo de fermentação leveduras
• Fermento:
• Fermentação dos açúcares → produzindo o
gás carbônico, formação de alvéolos internos,
crescimento da massa.
Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados
• Pães→ processo de fermentação leveduras
• Fermento:
• Processo de mistura → proteínas insolúveis (gliadinas e gluteninas) da
farinha de trigo hidratam-se, formando o glúten, que após um tempo
adequado de mistura é capaz de reter os gases produzidos pelas leveduras,
conferindo elasticidade à massa.
https://www.youtube.com/watch?v=U1K9muAyRyM
Produção industrial: https://www.youtube.com/watch?v=-5gMeHkDTGY
Processos tecnológicos e aplicação da 
biotecnologia - frutas e hortaliças
• Uma conserva de picles é feita com a adição de vinagre, sal e açúcar.
• O vinagre e o sal auxiliam na conservação do produto pela redução do pH
e aumento da pressão osmótica, respectivamente, enquanto o açúcar é o
alimento dos microrganismos fermentadores.
• Outros ingredientes também podem ser adicionados com o objetivo de
conferir sabor. Pimenta e orégano são amplamente utilizados.
• O produto deve ser armazenado sob refrigeração por pelo menos 5 dias
para que a fermentação completa aconteça e haja acúmulo dos seus
produtos.
Processos tecnológicose aplicação da 
biotecnologia - frutas e hortaliças
• Polpa de frutas, doces em massa, barra ou calda e geleias são exemplos de produtos obtidos
a partir da industrialização de frutas.
• Processamento mínimo de vegetais
Polpa
Formulação 
(açúcar/pectina/ácido)
Concentração/Tratamento térmico
Determinação do ponto final
Acondicionamento
Resfriamento
Armazenamento
https://www.youtube.com/watch?v=3Hur2H7l1I8
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados 
•Brasil: cana de açúcar→ fonte de obtenção sacarose e etanol
• Produção de etanol:
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados 
• Brasil: cana de açúcar→ fonte de obtenção sacarose e etanol
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados 
Obtenção do etanol a partir da cana de açúcar
1. Limpeza da cana
Cana de açúcar→ operações de limpeza→ remoção de impurezas em geral.
2. Extração do caldo
Consiste no processo físico de separação da fibra (bagaço)
O caldo é extraído→moagem
3. Tratamento do caldo:
❖ Remover as impurezas grossas→ caldo é inicialmente peneirado
❖ Tratado com agentes químicos → para coagular parte da matéria coloidal (ceras,
graxas, proteínas, gomas), precipitar certas impurezas (silicatos, sulfatos, ácidos
orgânicos, Ca, Mg, K, Na) e modificar o pH.
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados 
Obtenção do etanol a partir da cana de açúcar
3. Tratamento do caldo:
❖ Caleação ou calagem (uso de cal - CaO): Utilizada para limpar e clarificar o caldo:
precipita impurezas
❖ Sulfitação (uso de anidrido sulfuroso (SO2)): Auxilia na redução do pH, diminuição da
viscosidade do caldo, formação de complexos com açúcares redutores, preservação
do caldo contra alguns microrganismos e prevenção do amarelamento do açúcar.
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
• Obtenção do etanol a partir da cana de açúcar
3. Tratamento do caldo:
❖Caldo pode ser resfriado até aproximadamente 30°C e seguir:
• Preparo para fermentação
• Produção de açúcar
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
Produção do etanol
1. Preparo do mosto
❖O melaço separado pelo processo de centrifugação → diluído em água ou com caldo, originando o
mosto cujo pH deve ficar em 4,5 e 5
2. Fermentação
❖Adicionados microorganismos (Saccharomyces cereviseae)
❖Transformar o mosto→ gás carbônico e álcool.
❖As leveduras→melhor sua atividade à temperatura de 32 a 34º C.
❖Produto obtido→ chamado de vinho
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
Produção do etanol
3. Destilação
❖O vinho que vem da fermentação possui, em sua composição→ 7º a 10°GL
❖ O álcool hidratado resultante desses processos é uma mistura binária álcool-água que atinge um
teor da ordem de 96°GL,
❖ Pode ser comercializado desta forma ou passar por desidratação (álcool anidro)
Vídeo: https://g1.globo.com/sp/sorocaba-jundiai/nosso-
campo/noticia/2021/06/20/entenda-as-diferencas-entre-
etanol-hidratado-e-anidro.ghtml
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
Produção de açúcar:
1. Evaporação do caldo
Concentração do xarope
2. Cozimento
Xarope → supersaturação tomando consistência de mel → formação dos cristais de
açúcar→ descarregado nos cristalizadores, onde se completa a cristalização do açúcar
3. Centrifugação
Separação do melaço que envolve os cristais de açúcar. Sob a força centrífuga o melaço sai
através das perfurações e dirige-se à fermentação (etanol)
4. Secagem
Secagem dos cristais separados→ açúcar
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
Resíduos resultantes do sistema de produção do álcool 
❖Bagaço: resíduo fibroso resultante da moagem da cana-de-açúcar. Utilizado como combustível nas
caldeiras para geração de energia elétrica e calor
❖Vinhaça: resíduo resultante da destilação do álcool → rica em água, matéria orgânica, nitrogênio,
potássio e fósforo. É utilizada para irrigação da cana, na chamada fertirrigação.
❖Torta de filtro: Resíduo da filtração mecânica na fabricação do açúcar e também na do álcool
direto. Apresenta, em média, 75% de umidade → utilizada como fertilizante na lavoura ou na
alimentação de animais
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
• Além da sacarose, o mel é um produto açucarado natural produzido pelas abelhas,
apresentando em sua composição química aproximadamente 82% de açúcares entre
frutose, glicose, maltose e sacarose.
• É depositado em favos pela secreção de abelhas melíferas que fazem a conversão
enzimática da seiva de plantas, é extraído dos favos normalmente por processos de
centrifugação e apresenta uma grande variedade de derivados.
Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e 
derivados
• Pólen, própolis, cera, apitoxina e geleia real são exemplos de derivados do mel.
• Nem sempre são obtidos a partir da manipulação do produto mel como conhecemos, mas
das colmeias e do processo de produção desse alimento.
• A geleia real, por exemplo, é obtida a partir de colmeias órfãs, quando se retira a abelha
rainha e as operárias começam a nutrir uma nova larva com geleia real para formar a nova
rainha.
Agroenergia, biocombustíveis, etanol e outros 
combustíveis
• Agroenergia: energia proveniente de fontes orgânicas de origem não fóssil como lenha,
gás natural, etanol e biodiesel, em que a biomassa produzida na fotossíntese é convertida
em energia combustível.
• Biocombustíveis: produtos com origem nos produtos e nos resíduos da agricultura, nos
resíduos de florestas e de indústrias conexas e a fração biodegradável de resíduos
industriais e urbanos (lenha, carvão vegetal, álcool etílico ou etanol e biodiesel, entre
outros).
• Biogás (gás metano), com origem na degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica
contida nos efluentes agropecuários, da agroindústria, ou nos urbanos e ainda nos aterros
de resíduos sólidos urbanos.
https://www.youtube.com/watch?v=0dogqKM45hk
Agroenergia, biocombustíveis, etanol e outros 
combustíveis
• A produção de agroenergia é uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis e diminui a
emissão de gases de efeito estufa, contribuindo para amenizar os efeitos de um possível
aquecimento global.
• Esse cenário abre novos horizontes ao setor
agrícola brasileiro com perspectivas de
desenvolvimento e de autossuficiência
energética devido aos recursos naturais
abundantes e à grande disponibilidade
de terras agricultáveis.
Aplicando o conhecimento
1 – Como os pães são produzidos e qual o papel de Saccharomyces cerevisiae (levedura)?
2- O que é o glúten?
3- Como a cana de açúcar é utilizada para produção de sacarose e etanol?
4- Quais as diferenças entre açúcar refinado, cristal, mascavo, demerara?
5- Qual a diferença de bebida láctea e iogurte
	Slide 1: Aplicações tecnológicas e biotecnológicas nos alimentos e meio ambiente 
	Slide 2: Processos tecnológicos e aplicação da biotecnologia 
	Slide 3: Processos tecnológicos na obtenção de leite e derivados 
	Slide 4: Produção de Iogurte
	Slide 5: Produção de Iogurte
	Slide 6: Produção de Iogurte 
	Slide 7: Produção de Iogurte
	Slide 8: Produção de Iogurte
	Slide 9: Produção de Iogurte
	Slide 10: Produção de Iogurte
	Slide 11: Produção de Iogurte
	Slide 12: Produção de Iogurte
	Slide 13: Produção de Iogurte
	Slide 14
	Slide 15: Processos tecnológicos na obtenção de carnes e derivados, pescados e derivados 
	Slide 16: Processos tecnológicos na obtenção de carnes e derivados, pescados e derivados 
	Slide 17
	Slide 18: Processos tecnológicos na obtenção de carnes e derivados, pescados e derivados 
	Slide 19: Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados
	Slide 20
	Slide 21: Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados 
	Slide 22: Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados 
	Slide 23: Processos tecnológicos na obtenção de grãos e derivados 
	Slide 24: Processos tecnológicos e aplicaçãoda biotecnologia - frutas e hortaliças
	Slide 25: Processos tecnológicos e aplicação da biotecnologia - frutas e hortaliças
	Slide 26: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados 
	Slide 27: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados 
	Slide 28: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados 
	Slide 29: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados 
	Slide 30: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 31: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 32: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 33: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 34: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 35: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 36: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 37: Processos tecnológicos na obtenção de açúcares, mel e derivados
	Slide 38: Agroenergia, biocombustíveis, etanol e outros combustíveis
	Slide 39: Agroenergia, biocombustíveis, etanol e outros combustíveis
	Slide 40: Aplicando o conhecimento