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PROCESSAMENTO DE PRODUTOS AGROPECUÁRIOS TECNOLOGIAS Do amido O amido é um polissacarídeo importante para os vegetais, pois é a sua principal fonte de energia. Como fontes conhecidas de amido, podemos citar a batata, arroz, milho, trigo, mandioca... Todos os vegetais apresentam amido, sendo este uma fonte de energia na época de dormência e germinação da planta. O amido, apesar de ocorrer em diversos tipos celulares, é encontrado em maior quantidade em órgãos de reserva e grãos. Em cereais, o amido representa de 40% a 90% do seu peso seco. Em tubérculos, a porcentagem é de 65% a 85%. É formado por cadeias de amilose e/ou amilopectina. A amilose é formada por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α-1,4, e a amilopectina é formada por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α-1,4 e α-1,6. Assim sendo, podemos dizer, de maneira resumida, que o amido nada mais é do que uma molécula complexa formada por várias moléculas de glicose. O amido é utilizado para diversos fins, principalmente para obtenção de energia. Ele é considerado a principal fonte de carboidratos presente na alimentação humana e é degradado por enzimas do trato digestivo. É muito utilizado na indústria alimentícia, têxtil, metalúrgica e farmacêutica. O amido pode ser classificado em dois tipos: glicêmico ou resistente. Essa classificação baseia-se em critérios nutricionais. Glicêmico: é degradado a glicose por enzimas do sistema digestório. Pode ainda ser classificado como amido rapidamente digerível ou amido lentamente digerível no intestino delgado. Resistente: é aquele que não é digerido no intestino delgado, mas é fermentado no intestino grosso. O amido é uma substância de reserva encontrada nas plantas. Por meio de uma experiência simples, é possível verificar se o produto possui ou não amido. Para isso, basta diluir um pouco de tintura de iodo em água e pingar algumas gotas em cada alimento. O alimento que possui amido apresentará uma coloração arroxeada. Do açúcar Após a colheita a cana é moída e, então, segue para o processamento. Existem 8 etapas para a produção de açúcar, descrevemos os detalhes a seguir: 1) Primeiro tratamento para a formação do caldo de cana: com a cana moída, o resultado é um caldo espesso e "impuro". Na primeira etapa, esse líquido é aquecido e passa por um tratamento químico, depois é decantado e peneirado para que fique limpo. 2) Evaporação do caldo: o resultado da etapa 1 é um líquido transparente, que precisa ser transformado em xarope a partir da evaporação da água presente. 3) Cozimento e cristalização: o xarope é, neste momento, aquecido a altas temperaturas até que se torne uma massa homogênea. 4) Centrifuga do açúcar: essa massa passa por uma centrífuga para que o açúcar seja separado do mel – que mais tarde será processado para gerar o etanol. 5) Secagem do produto: o açúcar passa por um processo de secagem. 6) Peneiramento: a partir daqui, todas as etapas são feitas por controle e segurança dos alimentos. O peneiramento, além de auxiliar na granulometria, tem como objetivo eliminar e reduzir perigos físicos que podem ter sido introduzidos no produto durante a produção. 7) Separador magnético: elimina e reduz partículas de metais ferrosos e não ferrosos, que ainda podem estar presentes no produto. 8) Detector de metais: 100% do produto passa pelo controle com detector de metais (com capacidade de detecção para metais ferrosos, não ferrosos e inoxidáveis). Essas são etapas importantes para garantir o atendimento aos requisitos legais de limites mínimos aceitáveis para perigos físicos. No caso de açúcares VHP considerados matérias-primas, essas etapas não são necessárias. Do etanol Na definição química, o etanol, também chamado de álcool etílico, é um composto orgânico da família dos álcoois representado pela fórmula molecular C2H6O (que é a junção de CH3 – CH2 – OH). Na definição do dia a dia, o etanol é um biocombustível de matéria-prima vegetal, produzido por meio da fermentação do amido ou de outros açúcares, de origem vegetal. Existem 2 tipos básicos de etanol: o anidro e o hidratado. O que difere esses dois tipos é a concentração de água: no hidratado, a água pode chegar a 5% e, no anidro, a 0.5%. Com isso, percebemos que o etanol anidro contém muito mais álcool do que água na composição, o que o torna praticamente um álcool puro. Por isso, ele é destinado a outras finalidades, como a produção de tintas, solventes, entre outros. Para torná-lo um combustível, é preciso realizar um processo de refino antes! Já o álcool hidratado pode ser usado diretamente como combustível (e é o que encontramos no posto de abastecimento), já que contém mais água na composição. O etanol é obtido, majoritariamente, pela fermentação de açúcares (sacarose, a glicose e frutose) e cereais, que podem ser encontrados em vegetais como o milho, a beterraba e a cana-de-açúcar. Uma tonelada de cana, por exemplo, pode chegar a produzir 80 litros de etanol de primeira geração (E1G). O processo industrial de produção de etanol consiste das seguintes etapas: 1) Moagem: ao chegar às usinas, a cana é moída por rolos trituradores, produzindo um líquido chamado melaço. Cerca de 70% do produto original vira esse caldo, enquanto 30% da parte sólida se transforma em bagaço. Do melaço, fabrica-se o etanol e o açúcar, enquanto o bagaço pode ser utilizado na produção de etanol de segunda geração (E2G) e na geração de energia na usina. (E2G) é um biocombustível avançado que tem a mesma composição química do etanol comum (E1G). A diferença é que ele utiliza o bagaço restante da produção do açúcar e etanol comum para a produção de mais etanol. 2) Eliminação de impurezas: o melaço passa por uma peneira. Depois, segue para a decantação, para eliminação das impurezas minerais e vegetais. Depois da decantação, o melaço recebe o nome de caldo clarificado. Parte desse caldo é destinada à produção de açúcar e parte é reservada à produção de etanol. 4) Fermentação: o caldo é destinado às formas DORNAS (tanques) na qual é misturado a um fermento composto por leveduras – micro-organismos que se alimentam do açúcar presente no caldo. As leveduras quebram as moléculas de sacarose, produzindo etanol e gás carbônico. Como resultado, é produzido o vinho, chamado também de vinho fermentado. 5) Destilação: o vinho apresenta aproximadamente 10% de etanol em sua composição. Na destilação ocorre a separação do etanol de outros compostos por diferença de volatilidade. Para esse processo ocorrer, o vinho é enviado para as colunas de destilação, nas quais é aquecido até evaporar. Depois acontece a condensação (transformação em líquido). Com isso, está pronto o álcool hidratado, usado como etanol combustível, com grau alcoólico de cerca de 96%. 6) Desidratação: com o álcool hidratado preparado, basta retirar o restante de água contido nele para a produção do álcool anidro. Essa é a etapa da desidratação, em que podem ser utilizadas diversas técnicas. 7) Armazenamento: o etanol anidro e hidratado são armazenados em enormes tanques, até serem levados por caminhões que os transportam até as distribuidoras. Enologia do vinagre O vinagre é uma solução aquosa de ácido acético, ou seja, uma mistura homogênea formada por água e ácido acético. De acordo com a Legislação Brasileira, no vinagre comercial deve haver de 4% a 6 % de ácido acético, ou seja, a cada um litro de vinagre, apenas 40 a 60 mL são de ácido acético. Isso ocorre porque esse ácido em sua forma totalmente pura pode apresentar os seguintes riscos para o ser humano, como irritação no sistema respiratório, diarreia, vômito, lesões na boca e no trato gastrointestinal, queimaduras e cegueira. O vinagre é produzido a partir de uma reação química denominada de fermentação, na qual a substância orgânica etanol (C2H6O) é transformada em outra substância orgânica, o ácido acético (H4C2O2). Veja a representação dessa equação: C2H6O + O2→ H4C2O2 + 2 H2O A fermentaçãodo etanol é realizada pelas bactérias acéticas, que pertencem à família Pseudomonodaceae. Algumas das bactérias que pertencem a essa família são: Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus e Acetobacter Xylinum. Como as bactérias utilizadas na fermentação são aeróbicas (necessitam de oxigênio para se reproduzir), é comum, durante o processo de fermentação do material que foi utilizado na produção do vinagre, a formação de uma nata (chamada de mãe do vinagre) sobre a superfície do líquido. Essa nata é composta por bactérias que buscam oxigênio para realizar a sua reprodução. Os materiais que podem ser utilizados para a produção do vinagre são: vinho tinto ou branco, suco de maçã, suco de limão, arroz, cana-de-açúcar, beterraba, batata e cevada. Como a produção do ácido acético para fazer o vinagre depende da existência do etanol, que é um álcool, podemos utilizar os produtos descritos acima (menos o vinho) desde que o carboidrato (açúcar contido nesses materiais) seja convertido em etanol. A transformação química do açúcar em álcool, com ação da enzima zimase, é denominada de fermentação alcoólica, representada pela equação abaixo: C6H12O6 → 2 C2H6O + 2 CO2 Diferentemente da fermentação do etanol, a fermentação alcoólica ocorre por meio de um processo anaeróbico (sem a presença de oxigênio) e é realizada por fungos (como o Saccharomyces cerevisiae) e algumas bactérias anaeróbicas. ATIVIDADE 1. Para testar a presença de amido em um alimento, basta pingar sobre ele gotas de solução de iodo: se o alimento tiver amido, aparecerá uma coloração azul, roxa ou até preta; se não tiver amido, o teste apresentará resultado negativo. Considere amostras dos seguintes alimentos: arroz; batata; clara de ovo; feijão; gelatina e leite em pó integral. O teste deverá dar resultado negativo somente com: a) arroz, clara de ovo e leite em pó b) batata, feijão e gelatina c) clara de ovo, gelatina e leite em pó d) arroz, batata e feijão e) clara de ovo, gelatina e batata 2. Qual é a principal utilização do açúcar confeiteiro na culinária? a) para adoçar bebidas b) em marinadas para carnes c) para coberturas e decorações de bolos e doces d) como substituto do açúcar refinado em receitas 3. O açúcar é um termo genérico para carboidratos cristalizados comestíveis, principalmente sacarose, lactose e frutose, e sua principal característica é o sabor adocicado. No singular, "açúcar" costuma se referir à sacarose, identificando outros açúcares por seus nomes específicos (glicose, frutose etc.). Atualmente, pode-se encontrar diversos tipos de açúcar no supermercado, sendo a sacarose a mais consumida e que apresenta mais subtipos. Em relação ao tema, considere as seguintes definições e assinale a alternativa que apresenta suas respectivas classificações. 1. É também conhecido como açúcar branco, sendo o mais encontrado nos supermercados. É submetido ao refinamento, processo no qual há perda de vitaminas e sais minerais, e acréscimo de aditivos químicos, como o enxofre, que tornam o produto branco e mais saboroso. 2. É feito da cana de açúcar, não passa pelo processo de refinamento e branqueamento, o que torna desnecessário o uso de aditivos químicos. Por isso, apresenta melhor qualidade nutricional, conservando vitaminas e minerais. É menos solúvel que os demais. Rico em cálcio, magnésio, fósforo e potássio. 3. É menos processado que o refinado, obtido por um processo mais simples de purificação do açúcar. Não passa por tantos processos químicos e não chega a ser escuro e úmido como o mascavo. Costuma adoçar as preparações sem alterar sabor e nem cor. Mantém quantidades boas de minerais oriundos da cana, assim como o mascavo. a) 1. Açúcar cristal; 2. Açúcar mascavo; 3. Açúcar demerara. b) 1. Açúcar refinado; 2. Açúcar mascavo; 3. Açúcar de coco. c) 1. Açúcar refinado; 2. Açúcar mascavo; 3. Açúcar demerara. d) 1. Açúcar cristal; 2. Açúcar orgânico; 3. Açúcar demerara. e) 1. Açúcar de confeiteiro; 2. Açúcar demerara; 3. Açúcar cristal. 4. Durante a fabricação de cerveja, a fase da fermentação alcoólica do mosto inicia-se com o término do oxigênio. Nessa fase, a levedura Saccharomyces cerevisiae será responsável pela produção de álcool e gás carbônico, reduzindo o teor de açúcares do meio. A fermentação do mosto deve ser feita em ausência de oxigênio porque: a) a levedura é anaeróbia facultativa, realizando respiração celular em presença de oxigênio e fermentação na ausência desse gás. b) as células da levedura sofrem esporulação e entram em dormência quando em presença de oxigênio. c) a levedura é um organismo anaeróbio obrigatório e não sobrevive em presença de oxigênio. d) o álcool produzido na fermentação evapora em presença de oxigênio. e) as células da levedura perdem suas mitocôndrias em presença de oxigênio. 5. “O vinagre é utilizado no mundo inteiro como condimento e conservante de alimentos. Além disso, é considerado um complemento indispensável à alimentação humana pela ação nutritiva e biorregulatória” (BORTOLINI et al., 2001). Sobre o processo de produção de vinagre, assinale o que for INCORRETO. a) A produção de vinagre está relacionada a dois processos bioquímicos distintos: a fermentação alcoólica e a fermentação acética. b) Bactérias anaeróbicas do gênero Acetobacter são os microrganismos mais conhecidos e empregados no processo de fabricação de vinagres. c) O ácido acético é o principal composto do vinagre, sendo produzido a partir da transformação do etanol por bactérias acéticas. d) A fabricação de vinagre representa uma forma de aproveitamento de matérias-primas inaproveitáveis de mercado de estabelecimentos industriais de frutas e propriedades rurais. e) Dois tipos de matérias-primas são empregados para a produção de vinagre, as açucaradas e as amiláceas.