Relatorio 4- Fermentação Alcoolica

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UNIVERSIDADE FEDEREAL DO RIO GRANDE-FURG
ESCOLA DE QUÍMICA E ALIMENTOS-EQA
CURSO DE ENGENHARIA BIOQUÍMICA
LARISSA SORIA-129417
EDUARDA VALADÃO-135086
VICTORIA LUIZA-127247
ANDRÉ CUNHA-109589
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA 
RIO GRANDE
2023
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	1
2.	OBJETIVOS	1
3.	REVISÃO DA LITERATURA	1
4.	MATERIAL E MÉTODOS	2
4.1	PREPARO DAS ALIQUOTAS	2
4.2	DETERMINAÇÃO DO ° BRIX	2
5.	RESULTADOS E DISCUSSÃO	3
6.	CONCLUSÃO	4
7.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA	5
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INTRODUÇÃO
Os processos biotecnológicos dos quais as leveduras Saccharomyces cerevisiae participam são os mais difundidos mundialmente, sendo responsáveis por toda a produção industrial de bebidas alcoólicas do mundo (PINHEIRO et al., 2011). 
Do ponto de vista econômico e tecnológico, as leveduras supracitadas são, portanto, consideradas os microrganismos mais importantes. São vários os fatores que interferem na qualidade das bebidas alcoólicas, dentre eles destacam-se: a qualidade da matéria-prima, o método de condução do processo fermentativo, as práticas tecnológicas, as operações unitárias envolvidas no processamento e as características de maturação e envelhecimento do produto final (SILVA et al., 2009). Dessa forma, grande ênfase tem sido dada às leveduras e as condições de fermentação, pois é em função de seus metabolismos que são gerados os diversos tipos de bebidas alcoólicas (STROPPA, 2009).
Segundo Lima e Tôrres (2015), a fermentação alcoólica consiste na transformação dos açúcares em álcool por meio de microrganismos, em anaerobiose deste modo os fatores químicos, físicos e microbiológicos influenciam no rendimento da fermentação alcoólica e na eficiência dos microrganismos em consumirem os açúcares e excretarem álcool.
Na produção de bebidas alcoólicas, a adição de fontes nitrogenadas ao mosto para complementação de nutrientes, tais como: sulfato de amônio, aminoácidos, amônia, ureia, proteína ou bases nitrogenadas podem constituir uma prática benéfica para a multiplicação e o desenvolvimento do fermento, aumentando os índices de eficiência, rendimento e produtividade do processo fermentativo. A levedura da fermentação alcoólica, espécie Saccharomyces cerevisiae é, portanto, capaz de utilizar, além das fontes de nutrientes orgânicos, diversos compostos nitrogenados, iniciando-se o metabolismo através de diversos sistemas de transporte e absorção. Embora conveniente, se não for bem realizada, esta prática de enriquecimento nitrogenado pode prejudicar a qualidade do produto final, pois a produção de diversos compostos secundários, muitas vezes em excesso, é também influenciada pelos referidos substratos (JERONIMO, 2004).
OBJETIVOS 
O presente trabalho tem como objetivo, apresentar e analisar os resultados obtidos como o pH, a concentração de biomassa, a concentração de açúcar redutor, o teor de açúcar em °Brix e o teor alcoólico, e discutir as implicações desses resultados no contexto da fermentação alcoólica.
REVISÃO DA LITERATURA
Na revisão da literatura, visando uma melhor compreensão do tema, faz-se necessário abordar os seguintes tópicos: 				 Processo de produção da fermentação alcoólica; Microrganismos envolvidos; Cinética da fermentação; Substratos e matérias-primas; °Brix; Teores alcoólicos; Controle de processos. 
MATERIAL E MÉTODOS
1.1 PREPARO DO MOSTO DA FERMENTAÇÃO
O inóculo foi realizado utilizando o micro-organismo Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754. Este micro-organismo foi transferido para um Erlenmeyer contendo 150 mL de meio YM. A composição do meio YM por litro era a seguinte: 10 g de glicose, 3 g de extrato de levedura, 3 g de extrato de malte e 5 g de peptona. Após a transferência, o micro-organismo foi incubado a uma temperatura de 30 °C por um período de 24 horas. Este procedimento permitiu que o micro-organismo se multiplicasse e se adaptasse ao meio antes do início da fermentação.
1.2 FERMENTAÇÃO
Preparação do Meio: O volume total do meio de fermentação foi de 800 mL. Este volume incluiu o meio de cultivo e o inóculo. A composição do meio de cultivo foi a seguinte: 40 g/L de glicose, 5 g/L de extrato de levedura, 5 g/L de sulfato de amônio, 1 g/L de fosfato de amônio e 0,2 g/L de sulfato de magnésio. A glicose foi autoclavada separadamente para evitar a caramelização que pode ocorrer em altas temperaturas.
Adição do Inóculo: O inóculo, que foi preparado como descrito anteriormente, foi adicionado ao meio de cultivo em uma proporção de 5% (v/v). Antes da adição, a transmitância do inóculo foi medida para garantir a correta proporção.
Ajuste do pH: O pH inicial do meio foi ajustado para estar entre 4,5 e 5,0. Este é um intervalo ideal para o crescimento da Saccharomyces cerevisiae.
Fermentação: A fermentação foi realizada a uma temperatura constante de 30 °C. Durante este processo, a levedura converte os açúcares presentes no meio em álcool e dióxido de carbono.
1.3 ANÁLISES FÍSICOS-QUÍMICAS 
1.4 DETERMINAÇÃO DE Ph 
1.5 CONCENTRAÇÃO DE BIOMASSA 
1.6 AÇÚCAR REDUTOR POR 3,5 DNS
1.7 TEOR DE AÇÚCAR EM °BRIX 
1.8 DETERMINAÇÃO DO TEOR ALCOÓLICO
	
	(1)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a construção do gráfico de porcentagem de sólidos solúveis ao longo do tempo, fez-se necessário as variações nos graus Brix entre diferentes tipos de malte lidos pelo refratômetro e aplicados na Equação 1. Na Tabela 2, apresentam-se os resultados dos °Brix que foram obtidos através da medição pelo refratômetro ao longo do tempo.
Tabela 2- Resultados dos °Brix em diferentes tipos de malte e ao longo do tempo.
	Tempo
	Ensaio 1
	Ensaio 2
	Ensaio 3 
	0
	3
	6
	2,5
	10
	4
	7
	4,9
	20
	8
	9
	9
	30
	11
	11
	11
	40
	11
	12
	15
	50
	14
	13
	17
	60
	14
	13
	16
	70
	15
	15
	18,5
	80
	16
	16
	19,5
A partir dos valores de graus brix, foi possível construir um gráfico de porcentagem de sólido solúveis ao longo do tempo. Dessa forma podemos analisar esse gráfico como apresentado na Figura 1.
Figura 1- Porcentagem dos sólidos solúveis ao longo do tempo.
Com base nos resultados alcançados, nota-se que o terceiro ensaio, apesar de exibir valores iniciais menores de ° Brix, superou os outros dois ensaios após 30 minutos, mantendo valores mais altos até o final do intervalo de 80 minutos. É importante ressaltar que um maior grau Brix indica uma maior quantidade de açúcares solúveis, como maltose e glicose, disponíveis no malte.
A interpretação da Figura 1 que correlaciona os graus Brix ao tempo demonstrou um incremento na concentração de açúcares no terceiro ensaio, que atingiu 19,5 graus Brix após 80 minutos. Isso sugere uma maior disponibilidade de açúcares neste tipo específico de malte. O segundo ensaio exibiu inicialmente valores de ° Brix superiores, contudo, após o primeiro intervalo de tempo, começou a mostrar valores similares ao primeiro ensaio. Ao final do último intervalo de tempo, o segundo ensaio apresentou o mesmo valor do primeiro. 
As variações nos graus Brix dos ensaios, conforme mostrado no gráfico, estão associadas à influência da temperatura e do tempo de torrefação. Esses fatores afetam a ação da enzima amilase na quebra do amido em glicose. Segundo Acquarone e Borzani (2008), a torrefação em altas temperaturas e longos períodos de tempo pode diminuir as concentrações de açúcares, pois os amidos são menos degradados em glicose. Por outro lado, a torrefação em baixas temperaturas e curtos períodos de tempo pode aumentar a disponibilidade de açúcares, já que as enzimas têm mais amidos para transformar em açúcares.
De acordo com Boulton (2013, p. 23), o malte não possui um valor ideal de ° Brix, pois esse parâmetro depende do tipo de cerveja que se pretende produzir. O autor explica que o controle da temperatura durante a mosturação permite a ativação de diferentes enzimas em momentos específicos, afetando a composição do mosto.
CONCLUSÃO
	
O refratômetro mostrou-se um bom instrumento para medir a cinética de solubilização dos sólidos do malte. Os dados obtidosindicaram que a enzima amilase atuou na quebra do amido do malte em glicose, o que pôde ser visto pelo aumento dos graus Brix com o passar do tempo. Vale destacar que o estudo se restringiu ao tempo de 80 minutos, e que tempos maiores que esse podem alterar os resultados.
 Esses dados são relevantes para a indústria de alimentos e bebidas, principalmente na fabricação de cerveja. O conhecimento das cinéticas de solubilização nas diferentes amostras de malte pode permitir ajustes mais adequados nos processos produtivos e na qualidade final do produto. Em suma, este estudo ajudou a entender melhor a cinética de solubilização dos sólidos em amostras de malte, o que é útil para melhorar a produção de produtos derivados de malte na indústria.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA~
PINHEIRO, P. C.; LEAL, M.; ARAÚJO, D. A. Origem, produção e composição química da cachaça. Química Nova na Escola, n. 18, p. 3-8, 2003.
SILVA, P. H. A.; SANTOS, J. O.; ARAÚJO, L. D.; FARIA, F. C.; PEREIRA, A. F.; OLIVEIRA, V. A.; VICENTE, M. A.; BRANDÃO, R. L. Avaliação cromatográfica de compostos voláteis de cachaças produzidas com leveduras de diferentes procedências. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 29, n. 1, p. 100-106, 2009.
STROPPA, C. T.; ALVES, J. G. L. F.; FIGUEIREDO, A. L. F.; CASTRO, C. C. Parâmetros cinéticos de linhagens de levedura isoladas de alambiques mineiros. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 33, p. 1978-1983, 2009.
LIMA, ERA; TÔRRES, A. R. Otimização do processo de fermentação alcoólica para produção de etanol hidratado. Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n. 2, p. 2362-2369, 2015.
JERONIMO, E. M. O nitrogênio proteico na fermentação alcoólica e sua influência na qualidade da cachaça. 2004. 130p. Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos) - UNICAMP/FEA, Campinas: 2004.
Ensaio 1	0	10	20	30	40	50	60	70	80	3	4	8	11	11	14	14	15	16	Ensaio 2	0	10	20	30	40	50	60	70	80	6	7	9	11	12	13	13	15	16	Ensaio 3	0	10	20	30	40	50	60	70	80	2.5	4.9000000000000004	9	11	15	17	16	18.5	19.5	Tempo (min)
Sólidos solúveis (°Brix)