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Vinagre - aula

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Enzimologia
Processos Biotecnológicos
Produção de Vinagres
Vinagre
 O vinagre assim como o vinho, a cerveja, o pão, o queijo, o
Kefir e o iogurte é um alimento fermentado conhecido há
milhares de anos.
- O nome vinagre provêm do francês vinaigre ou vinho azedo.
- No Brasil, como em alguns países com culturas
semelhantes, a maior parte da população não dá a devida
importância a qualidade dos vinagres, considerando-o
apenas como um condimento azedo, menosprezando-se,
assim, suas propriedades nutritivas, organolépticas,
sanitizantes e até medicinais.
 Esse comportamento induz a produção a partir de
matérias primas cada vez mais baratas e por
processos cada vez mais produtivos, obtendo-se
então vinagres que se apresentam realmente apenas
como uma solução ácida, em detrimento da obtenção
de vinagres finos originados de vinhos de frutos, mel,
cereais, etc.
- Originalmente, era obtido do vinho de uvas e da
cerveja, por fermentação espontânea.
Vinagre
Legislação Vinagre
 Vinagre é um alimento do grupo dos condimentos obtido por fermentação acética de
soluções alcoólicas diluídas, sendo este resultantes de fermentações alcoólicas de mostos
açucarados.
- É proibida a elaboração de vinagres por diluição de ácido acético de origem não
fermentativa.
- O produto resultante da fermentação acética de outros líquidos alcoólicos será
denominado fermentado acético, podendo ser usada a vinagre no rótulo, desde que seja
acrescida do nome da matéria prima de sua origem. Ex. Vinagre de álcool, vinagre de maçã,
vinagre de malte, etc.
Legislação Vinagre
- A conservação do vinagre deve ser feita através de
pasteurização ou adição de dióxido de enxofre, no limite
máximo de 200ppm.
- É proibido o uso de corantes, melaço ou outro tipo de
aditivo, salvo prévia autorização do órgão competente.
- O vinagre poderá ser submetido a clarificação, aeração e
envelhecimento.
Legislação Vinagres
 Detecção de mistura de vinagres
A adulteração de vinagres de vinho, de frutas, de mel, etc.
com vinagres de açúcar ou de destilados só pode ser
detectada a partir de análises mais completas do que as de
rotina normalmente realizadas, pois a acidez, o teor de etanol,
o extrato seco e as cinzas são facilmente corrigidos pela
adição de componentes artificiais.
Legislação Vinagres
 Procedimentos necessários para se determinar a origem de um
vinagre:
a) Determinação de componentes próprios da matéria-prima original.
Ex: concentração de ácido tartárico e antocianinas em vinagre de vinho
tinto.
b) Determinação de componentes estranhos à matéria-prima declarada.
Ex: presença de formaldeído, ácido fórmico, metanol, acetona, em
vinagres cuja matéria prima é declarada de origem agrícola.
Terminologia vinagreira
- Vinagraria: estabelecimento destinado à elaboração de vinagres;
- Vinho-base: matéria-prima destinada à elaboração de vinagres;
- Vinagre forte não pasteurizado: vinagre em estágio final de
fermentação, usado como Inóculo para outra fermentação;
- Vinagre duplo ou triplo: vinagre com acidez igual ou superior a 8%
e 12%, respectivamente, que deverá ser diluído para obtenção de
vinagre comercial;
- Grau G.L (Gay-Lussac): teor alcoólico de uma mistura
hidroalcoólica.
Terminologia vinagreira
- Grau G.L. (Gay-Lussac): Expressa a concentração em volume de
etanol por 100mL que, multiplicado pela sua densidade, fornece
a sua concentração em massa por 100mL. Ex: 10 G.L. = 10 mL
etanol/100mL de vinho x 0,79 = 7,9 g etanol / 100mL.
- Fermentado acético de frutas ou vinagre de frutas: denominação
utilizada para distinguir estes vinagres em relação aos de vinho
tinto ou branco;
- Acetificação: processo de transformação do etanol do vinho-
base em ácido acético.
Terminologia vinagreira
- Acetificador: fermentador especifico para realizar a acetificação;
- Mãe do vinagre ou zoogleia: material gelatinoso (polissacarídeo) produzido por
bactérias acéticas, que ocupam a superfície do meio em fermentação pelo
processo lento.
- Sulfitagem: adição de dióxido de enxofre como conservante;
- E.T.A.: porcentagem de aumento de ácido acético numa fermentação em 24h.
Ex: E.T.A. 2 significa que a cada 24h se formam 2,0g de ácido por 100mL.
- G.K. (concentração total): soma da concentração de etanol e de ácido acético
num meio, em porcentagem mássica.
- Ex: % etanol = 4g/100mL e porcentagem de ácido acético = 6g/100mL. G.K. = 10.
Terminologia vinagreira
- Calda ou mistura: meio líquido contendo todos os nutrientes (incluindo
álcool e ácido acético) para que ocorra a fermentação acética. Equivale ao
mosto de outras fermentações.
Matérias-primas
 Como geralmente o vinagre provém de duas fermentações sucessivas, a alcoólica e a acética, toda a
matéria prima usada para a produção fermentativa de álcool, serve também como matéria-prima do
vinagre.
 O vinagre pode ser classificado em função da matéria-prima utilizada:
- Vinagres de sucos de frutas: uva, maçã, abacaxi, laranja, pêra, morango, framboesa, ameixa, entre
outras.
- Vinagres de tubérculos amiláceos: batata, batata-doce, mandioca, etc.:
- Vinagres de cereais: cevada, centeio, trigo, arroz, milho, etc.;
- Vinagres de matérias-primas açucaradas: xarope de açúcar, mel, melaço, soro de leite, etc.
- Vinagre de álcool: álcool diluído, aguardentes, outros destilados.
Matérias-primas
- As matérias-primas amiláceas necessitam hidrólise prévia e esta
preferencialmente deve ser enzimática, pois os ácidos introduzem no meio
substâncias não indicadas para fins alimentícios.
- As matérias-primas de origem vegetal (frutos, cereais, mel) já contém nutrientes
suficientes para as bactérias acéticas. Por outro lado, para a fabricação de
vinagre de destilados, a adição de nutrientes é indispensável.
- Bebidas alcoólicas contendo conservantes ou mesmo antissépticos naturais
como o lúpulo de cerveja, pode afetar o andamento da acetificação.
- A água utilizada para complementar o mosto, deve ser potável, de baixa dureza,
livre de sedimentos ou partículas em suspensão e isenta de cloro.
Micro-organismos
- Na produção de vinagre, quando se parte a matéria-prima inicial, como é mais comum,
e não de vinho, álcool, aguardente, etc. são necessárias dois processos
microbiológicos sucessivos e completamente diferentes.
- Primeiro, faz-se uma fermentação alcoólica, processo anaeróbio, cujo agente
fermentativo é a levedura e em seguida uma fermentação bacteriana, na presença de ar.
- Para a fermentação alcoólica, alguns autores mencionam as leveduras previamente
presentes nos sucos de frutas e nas outras matérias-primas naturais ou então o
fermento prensado.
- Para se conseguir um aroma agradável no produto final, é melhor partir de cultura pura
de Saccharomyces cerevisiae ou para mosto de uva, S. cerevisiae var. ellipsoideus
,
Micro-organismos
- Para fermentação acética não é coerente o uso de culturas puras. Emprega-se uma
microflora mista de Acetobacter contendo diferentes espécies ou variedades dessa
bactéria, que é considerada mais eficiente.
- Ocorre que, sendo o vinagre um produto obtido em grandes volumes e baixo preço,
conduz-se o processo de forma que as próprias condições do meio em fermentação
(presença de etanol e baixo pH) selecionem as cepas mais produtivas e adequadas,
evitando-se assim, a utilização de condições assépticas mais caras.
- Observa-se que conforme é aumentada a concentração total na mistura em
fermentação, o número de cepas diminui e a eficiência do processo melhora,
projetando-se uma cultura praticamente pura quando o G.K. (concentração total)
aproxima-se de 20.
- Até o presente, a maioria dos produtores de vinagres procuram manter seus fermentadores comG.K.
entre 10 e 14, conseguindo assim rendimentos e produtividades considerados econômicos, apesar das
culturas mistas.
- Nessa faixa de concentração, o vinagre forte serve de Inóculo a outros tanques em fase inicial de
operação.
 As cepas industriais devem :
- Oferecer alto rendimento e produtividade;
- Tolerar altas concentrações de etanol e ácido acético;
- Não produzir material viscoso;
- Não consumir o produto;
- Crescer em meios pobres em nutrientes e temperatura próxima de 30°C.
Micro-organismos
- Para crescimento satisfatório em meio sólido, as bactérias acéticas
necessitam de fonte de carbono (etanol, glicerol, glicose), ácido acético,
vitaminas do complexo B, fosfato, amônio, potássio, magnésio, cálcio,
sulfato, carbonato e cloreto. Também precisam de ferro, manganês,
cobalto, cobre, molibdênio e vanádio.
 Dois meios sólidos típicos são:
- G.Y.C (g/L de água destilada): extrato de levedura 10,0; glicose 50,0;
CaCO3 30,0; ágar 25,0.
- Meio etanólico (g/L de água destilada): extrato de levedura 10,0; CaCO3
20,0; etanol 20,0; ágar 20,0; pH 6,0
Micro-organismos
 As caldas industriais obtidas a partir de frutos, cereais, mel,
etc, normalmente já contem a maioria desses nutrientes,
enquanto o mosto obtido por diluição do etanol necessita
complementação.
 O gênero Gluconobacter também é produtor, mas são
considerados contaminantes nocivos por serem menos
produtivos, acumularem subprodutos inadequados e
oxidarem o ácido acético formado.
Rendimento e produtividade
46 g de etanol ------------------60 g de ácido acético
1g de etanol ---------------------X g de ácido acético
X = 1,304 g (rendimento 100%)
Rendimento e produtividade
 O rendimento e produtividade vai
depender de vários fatores, tais como:
cepa de micro-organismo produtor,
matérias primas utilizadas, condições
operacionais, tipo de processo
fermentativo utilizado;
 A temperatura exerce enorme
influência no rendimento e na
produtividade da fermentação acética,
tanto em relação a bioquímica quanto
aos parâmetros físico-químicos da
fermentação.
Processo Produtividade (g/ L.h)
Lento ou em superfície 0,05
Rápido ou alemão 1,0
Frascos agitados 1,5
Submerso 2,5
Rendimento e produtividade
 O rendimento e produtividade vai
depender de vários fatores, tais como:
cepa de micro-organismo produtor,
matérias primas utilizadas, condições
operacionais, tipo de processo
fermentativo utilizado;
 A temperatura exerce enorme
influência no rendimento e na
produtividade da fermentação acética,
tanto em relação a bioquímica quanto
aos parâmetros físico-químicos da
fermentação.
Processo Produtividade (g/ L.h)
Lento ou em superfície 0,05
Rápido ou alemão 1,0
Frascos agitados 1,5
Submerso 2,5
Rendimento e produtividade
 Fatores que afetam a qualidade do vinagre
A qualidade de um vinagre está relacionada a sabor, aroma, maciez, limpidez e
composição dentro dos padrões definidos pela legislação específica.
Os principais fatores:
- natureza, conservação, estado de maturidade e teor dos componentes da
matéria-prima;
- Tipo e controle do processo fermentativo;
- Presença de contaminantes nas fases de produção, acabamento e
armazenamento.
- Tempo de fermentação inadequado;
- Excesso ou carência de nutrientes;
- Utilização de aditivos impróprios;
- Processo de clarificação ou tempo de envelhecimento inadequado;
- Embalagens impróprias.
Qualidade do vinagre
 Dentre os fatores que mais comumente depreciam a
qualidade dos vinagres brasileiros são a excessiva
utilização de álcool como matéria-prima e a insuficiência
no tempo e envelhecimento.
 Semelhantemente ao vinho, quanto maior o tempo de
envelhecimento, mais fino será o vinagre, desde que tenha
sido elaborado corretamente e a embalagem não permita
contato com o meio externo.
 Há referências de vinagres com várias décadas de idade e
excelente qualidade.
Processo de fabricação
 A acetificação pode se dar desde uma forma tão simples e
artesanal quanto deixar um vinho de uva ou uma cerveja em
contato com ar em local de temperatura amena e arejada,
obtendo seu azedamento (avinagramento) após alguns meses,
ou tão complexo quanto querer transformar todo o etanol
contido numa mistura hidroalcoólica em ácido acético em
apenas algumas horas de incubação.
 O primeiro processo pode ser classificado como o antigo
processo francês Orléans, lento ou em superfície, e foi o que
deu origem e forneceu subsídio em função das observações
nele efetuadas aos processos mais rápidos e, portanto, mais
produtivos que a ele se seguiram.
 O segundo processo só pode ser possível através do processo
denominado submerso, que se destaca pelo alto rendimento e
produtividade.
Processo de fabricação
1. Processo lento, Orléans, francês ou em superfície
- Conhecido desde a antiguidade, ao observar-se que, quando
barricas contendo vinho não estavam cheias, apresentavam
avinagramento mais rápido devido à maior superfície em
contato com ar, e portanto, sujeita a maior aeração.
- Então procurou-se facilitar ainda mais essa aeração através
de artifícios, como manter o barril em posição horizontal,
utilizar volumes de vinhos ainda menores, promover
aberturas laterais para a passagem de ar, etc.
- Recentemente foram determinadas outras variáveis que
aumentam o rendimento e a produtividade da fermentação
acética em superfície, tornando-a viável à produção de
vinagres em pequena escala, considerando-se a excelente
qualidade do produto obtido.
1. Processo lento, Orléans, francês ou em superfície
 Variáveis que aumentam o rendimento:
- Utilização de vinhos produzidos a partir de frutos, mel, cereais, etc.;
- Controle da temperatura ambiente entre 20 e 25°C (porões e adegas). Abaixo
dessa faixa, a produtividade é muito reduzida e, acima, há evaporação
excessiva do etanol;
- Utilização da relação área/ volume em torno de 0,1 cm-1.
Ex.: um recipiente com 1m2 de área pode receber até 100L de mistura.
- Rígida periodicidade na retirada de vinagre e adição de mosto, calda. Tal
procedimento é denominado “corte” e seu tempo é determinado pelo teor de
etanol da mistura em fermentação
1. Processo lento, Orléans, francês ou em superfície
Variáveis que aumentam o rendimento:
- trabalhar-se em nível de acidez o mais alto possível;
- Adição de vinho ou mosto com vazão baixa, evitando elevação repentina da concentração
de etanol e intensa morte celular;
- Desmonte periódico do sistema (anual) para limpeza geral e desprezo da película
superficial, provavelmente muito espessa;
- Manutenção de ambiente escuro para evitar crescimento de fungos e catálises
indesejáveis;
- Utilização de mostos límpidos, prevenindo excesso de sedimentos
- Utilização de um suporte na superfície do meio para sustentação da “mãe do vinagre”
1. Processo lento, Orléans, francês ou em superfície
Operação com barril de 200L:
- Inicialmente adiciona-se cerca de 60L de vinagre forte não pasteurizado, juntamente com
15 L de vinho, ambos de boa qualidade. Nas quatro semanas seguintes, e semanalmente,
adiciona-se 15 L de vinho até atingir cerca de 2/3 da capacidade do barril. A partir da última
semana, retira-se 15L de vinagre e se repõe 15 L de vinho, repetindo-se essa operação
(corte) a cada sete dias, tornando o processo semicontínuo. As retiradas e adições devem
ser efetuadas por baixo da película que já se deve ter formado, evitando seu afundamento.
- Quando cuidadosamente conduzido, a qualidade do vinagre obtido por esse processo é
excelente, já que ocorre um envelhecimento do produto à medida que se forma, e este
apresenta-se límpido e brilhante.
Processo de fabricação
2. Processo rápidoou alemão
- Consiste basicamente na passagem da mistura vinho/vinagre
através de um material com grande superfície exposta (carvão bagaço de cana,
madeira, etc.) e que contem bactérias acéticas, encontrando em contracorrente, ar
atmosférico.
- O equipamento utilizado é conhecido por gerador de vinagre ou vinagreira,
construído normalmente com madeira, aço, alvenaria ou outro material que não
seja atacado pelo ácido acético ou confira propriedades estranhas ao vinagre.
- A mistura a ser acetificada é passada pelo gerador quantas vezes forem
necessárias, até a transformação do etanol em ácido acético.
- Crescimento incontrolado de bactérias produtoras de polímeros, infecções por
moscas, baixas produtividades, etc. inviabilizaram atualmente este processo.
Processo de fabricação
3. Processo submerso
- A fermentação acética pode dar-se com alta eficiência e
produtividade utilizando-se fermentadores de aço ou
madeira, equipados com aeradores especialmente
desenvolvidos para fornecerem ar em todos os pontos
da calda em fermentação, serpentina para controle de
temperatura, quebra espuma, alcoógrafo, carga e
descarga automáticas, etc.
- Acetator Frings – equipamento patenteado. Pode-se
obter também todo os nutrientes (Acetozym-Frings),
Inóculo, agentes de clarificação e filtração,
componentes de reposição e assistência técnica
permanente.
Processo de fabricação
3. Processo submerso
Características principais:
- Um sistema de aeração tipo auto-aspirante, localizado
no fundo do tanque;
- Um dispositivo quebra-espuma, por centrifugação,
localizado na parte superior do tanque, por onde
também saem os gases;
- Um sistema automático de descarga de vinagre forte e
admissão de novo meio.
Acompanhamento da acetificação
 Em razão do conhecimento das concentrações de etanol e ácido
acético durante todo o tempo de fermentação, depende o bom
andamento e a economia do processo, assim como a qualidade
do produto.
- A determinação do teor alcoólico é feita normalmente no inicio e
final de cada ciclo fermentativo, enquanto o doseamento da
acidez acética é realizado em intervalos menores;
1. Acidez acética :
A determinação da acidez pode ser feita rapidamente, utilizando-se
solução de hidróxido de sódio de concentração 0,66% (m/v) e
fenolftaleína a 1% como indicador.
Pipeta-se 1 mL da solução a ser titulada, mais 5 mL de água
destilada e 4 gotas da solução indicadora. O volume de hidróxido a
0,66% gasto é numericamente igual a acidez da solução.
Acompanhamento da acetificação
1. Acidez acética :
Exemplo: um volume gasto de hidróxido de sódio de 5,2 mL
significa solução a 5,2% em acido acético (m/v).
2. Determinação do etanol (método Caputi e Wright):
Esse método baseia-se na oxidação do etanol previamente
destilado do meio (1mL), por dicromato de potássio em ácido
sulfúrico 0,7N e titulação do excesso de dicromato com sulfato
ferroso amoniacal, usando como indicador de oxirredução a
ortofenantrolina.
Comparação entre processos
Tipos de processos
Lento Rápido Submerso
Qualidade do vinagre Ótima Depende do 
envelhecimento
Depende da
classificação e
envelhecimento
Custo do equipamento Baixo Alto Alto
Rendimento do processo Variável Variável Alto
Produtividade Baixa Variável Alta
Facilidade operacional Grande Média Grande; depende 
de automação
Manutenção do equipamento Simples Trabalhosa Simples
Volume de produção Pequeno Médio Grande
Tratamento final
 O tratamento a que o vinagre será submetido depende do
processo e da matéria-prima que foram utilizados em sua
produção.
- O processo lento utilizando vinhos de uvas, praticamente
fornece vinagre límpido, devido ao tempo que permanece
em repouso durante o período de acetificação,
principalmente se as adições de vinho e retiradas de
vinagre da dorna forem cuidadosas. Nesse caso, apenas
uma filtração em tecido de algodão ou feltro é suficiente
para que o produto apresente-se límpido. A seguir, ajusta-se
a concentração com água potável, pasteuriza-se a 65°C por
5 min e envasa-se a quente.
Tratamento final
- O processo por geradores que utiliza o material de
enchimento também fornece o produto praticamente
límpido, já que o material-suporte atua como agente-filtrante
e de sedimentação. A filtração final é feita em filtro-prensa,
seguindo-se a pasteurização e o engarrafamento.
- O processo submerso fornece vinagre bruto bastante turvo,
por conter, em suspensão, as bactérias acéticas e as
substâncias sólidas originadas de matéria-prima. Esse
vinagre necessita, para se tornar limpo, de um agente
clarificante (bentonita, clarade ovo, etc.). Após algum
tempo, o sobrenadante é filtrado em filtro-prensa, usando
polpa de celulose como leito filtrante e, se a clarificação não
for satisfatória, repete-se a operação. A seguir, procede-se à
diluição, a pasteurização e ao envase.
Tratamento final
- Recentemente foi desenvolvido um sistema de filtração
esterilizante (dispensa pasteurização) em fluxo contínuo,
através de um fixe de tubos de polipropileno de pequeno
diâmetro altamente eficiente, durável, econômico e de
grande simplicidade operacional.
- A sulfitagem do vinagre pronto, apesar e permitida e
utilizada para prevenir turvação, pode ser considerada
desnecessária, pois o vinagre só turva após contato com o
ar, contendo ou não SO2.
Envelhecimento
- O envelhecimento, mesmo em recipientes fabricados com
materiais inertes como vidro, plástico e aço, melhora
sensivelmente as características organolépticas dos
vinagres elaborados com frutas, cereais e mel, enquanto o
vinagre de álcool praticamente não sofre alterações, devido
a pobreza de sua composição. As reações de oxidação e
esterificação são as principais responsáveis pela melhoria
do sabor e do aroma dos vinagres envelhecidos, enquanto a
intensificação da cor, da limpidez e do brilho completa os
fatores determinantes da boa qualidade de um vinagre fino.
Envelhecimento
- Conduzindo-se o envelhecimento em madeira
adequada, numa sequencia e tempo cuidadosamente
estudados, o produto, ao final de certo período ( que
pode variar de um a dezenas de anos), apresenta-se
com características organolepticas incomparáveis,
sendo encontrado no comercio a preços que podem
atingir dezenas de dólares uma única garrafa.
Usos e aplicações
Obrigada!

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