Buscar

TAL 415 – Processos Bioquímicos Industriais

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

TAL 415 – Processos Bioquímicos Industriais
 
Lista de exercícios – Prova I Conceitos
1. Defina processo bioquímico explicitando quais são seus objetivos. Dê exemplos.
 
Processos bioquímicos visam a conversão de uma matéria-prima em um produto mais refinado por meio de um agente de transformação como um microorganismo ou enzima. Preocupa-se com a sustentabilidade, redução de resíduos e saúde das populações. Há envolvimento de processos bioquímicos na fabricação de de bebidas alcoólicas, leite e derivados, produção de chocolates, na indústria farmacêutica (síntese de fármacos, excipientes), no meio agrícola (melhora da fixação de nitrogênio em plantas como a soja) e até tecnológica (produção de compósitos sustentáveis de origem renovável). 
 
2. Antigamente a fermentação era utilizada principalmente como meio de conservação dos alimentos. Explique de que forma a fermentação conserva os alimentos.
 
A conservação por fermentação baseia-se no antagonismo entre espécies microbianas, em que uma ou mais espécies inibem as demais, por meio da competição por nutrientes e da produção de metabólitos antimicrobianos a partir de substratos presentes no alimento. Tais metabólitos, geralmente ácidos orgânicos, álcoois e CO2, limitam o crescimento da flora patogênica e/ou deteriorante.A fermentação necessita, em alguns casos, de métodos complementares de conservação como a pasteurização, no caso da cerveja, e no caso de laticínios há necessidade de armazenamento em refrigeração. Além do objetivo de conservação a produção dos ácidos, álcoois e CO2 são responsáveis por conferir características sensoriais agradáveis aos alimentos. A partir da percepção disso o mercado passou a utilizar a fermentação em maior escala para este fim, em detrimento da finalidade conservativa. A fermentação baseia-se na proliferação de certos microrganismos não prejudiciais à saúde humana e que formam, durante o seu metabolismo, produtos geralmente ácidos que modificam o pH de tal maneira que impedem a proliferação de microrganismos de decomposição. Além desta fermentação ácida, é empregada também a fermentação alcoólica, onde o álcool vai agir como desinfetante. 
 
3. O que é um processo bioquímico? Caracterize suas etapas gerais.
 
 IGUAL A 1. ETAPAS?? Usptream, fermentação e Downstream?
 
4.	Sabendo que a fermentação além de alterar propriedades sensoriais dos alimentos também possui ação conservante, explique de que maneira ocorrem os fenômenos citados acima com base na fermentação lática.
 
 A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de gás oxigênio, portanto, trata-se de uma via de produção de energia anaeróbia. Nesse processo, o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica. Essa via é muito utilizada por fungos, bactérias e células musculares esqueléticas de nosso corpo que estão em contração vigorosa. A fermentação ocorre no citosol e inicia-se com a glicólise, quando ocorre a quebra de glicose em duas moléculas de piruvato. Percebe-se, portanto, que inicialmente esse processo é semelhante à respiração celular. O piruvato recebe elétrons H+ provenientes do NADH e transforma-se em ácido láctico, que posteriormente é eliminado pela célula. Ele pode também se transformar em álcool e CO2, que também são posteriormente eliminados. A substância a ser produzida depende do organismo em que o processo ocorre. Quando o piruvato é transformado em ácido láctico, dizemos que ocorreu uma fermentação láctica; mas quando se transforma em álcool, a fermentação é chamada de alcoólica. Tanto na fermentação alcoólica quanto na lática o NADH doa seus elétrons e é convertido em NAD+.
 
Inóculos
 
5.	Atualmente, a sociedade vem buscando alternativas que prezam pela utilização de fontes de energia renováveis visando minimizar a forte dependência de recursos não renováveis e a poluição gerada pelos mesmos. Neste contexto, tem-se a produção de bioetanol, que tem material orgânico como matéria prima. O bagaço da laranja, rico em amido, pode ser utilizado como fonte de açúcar para linhagens de leveduras capazes de realizar a fermentação produzindo bioetanol de segunda geração. Quais processos upstream você sugere que sejam realizados para que haja produção de bioetanol a partir do bagaço de laranja? Sabe-se que o bagaço da laranja possui concentração significativa de óleos essenciais, que possuem compostos antimicrobianos.
Uma extração sólido líquido, um pré tratamento para eliminar os óleos que inibem a fermentação.
6.	Muitas vezes na indústria se faz o reaproveitamento do inóculo. Como isso deve ser feito? Quais os cuidados com o inóculo inicial a ser utilizado?
É como se fosse uma semente, tem que evitar que ela mude suas características, porque o produto mudaria também. No caso, deve preservar as condições de concentração microbiana, temperatura, pH e agitação que o inóculo tinha quando foi retirado do processo. 
7. Quais as vantagens e desvantagens de usar enzimas isoladas nos processos bioquímicos?
Resultado específico, com menos competição pelo substrato e apenas um produto produzido. Permite produção em escala, com fácil recuperação do produto e comercialização. Uma desvantagem é que a enzima necessita de uma temperatura ótima para sua maximizar a sua eficiência e nem sempre consegue-se trabalhar nela. 
8. A bactéria Zymomonas mobilis na presença de carboidratos simples é capaz de produzir cerca de 1,9 mol de etanol por mol de glicose, com velocidade três a quatro vezes maior que Saccharomy cescerevisiae. Qual o problema que impede a utilização dessas bactérias, que apresentam atributos tecnológicos que potencializam o seu emprego na fermentação alcoólica em	escala	industrial, pela indústria brasileira? Apresente possíveis soluções 	que contornem este problema.
 
9. -Se para produção de cerveja ocorre a fermentação, ou seja, necessita-se ausência de oxigênio, então por que no início do processo necessita-se de oxigenação do meio?
O oxigênio usado no início do processo fermentativo, é necessário para dar o ‘start’ do processo. Ressaltando que os microrganismos fermentadores são anaeróbios facultativos, ou seja, na presença de oxigênio eles começam a respirar (cadeia respiratória) o que é fundamental para a velocidade de crescimento desses microrganismos que efetuarão a fermentação quando o oxigênio se esgotar.
10. Explique o que é um inóculo de fermentação em um processo bioquímico e Explique quais as condições que este deve apresentar para efetivar o processo.
 
11. Ao se adicionar o inóculo ao processo, quais são os controles que devemos ter? como escolher o inóculo certo para o meu processo?
É necessário o controle de basicamente três tipos de fatores: agitação e aeração, temperatura, pressão osmótica (fatores físicos); pH, disponibilidade de oxigênio, nutrientes minerais e orgânicos (fatores químicos); espécie, linhagem, concentração e contaminação microbiana (fatores biológicos). A escolha do inóculo certo dependerá da matriz do substrato, do que se quer produzir e do tipo de fermentação.
 
 
 
Processos Upstream e Downstream
 
12. Quais são os principais parâmetros que devem ser controlados durante as etapas Upstream?
 Os principais parâmetros que devem ser controlados durante a fase upstream são: o substrato e o inóculo.
13. Disserte sobre as variáveis ligadas a etapa upstream de um processo bioquímico.
 
14. Sabendo que os processos bioquímicos de fermentação passam pelas etapas de preparação (upstream), desenvolvimento e recuperação (downstream), responda as perguntas a seguir:
A) comente sucintamente sobre os fatores que afetam as etapas de preparação do processo fermentativo.
Sabendo que upstream é o processo de preparação do substrato e do inóculo, fatores que afetam o inóculo são: 
Químicos: pH, oxigênio, disponibilidade de nutrientes orgânicos e minerais;
Físicos: agitaçãoe aeração, temperatura e pressão osmótica;
Biológicos: espécie, linhagem, concentração e contaminação microbiana.
Enquanto que o substrato será afetado apenas pela disponibilidade de açucar para ser fermentado. Um exemplo disso é que,no processamento de obtenção da cerveja, ocorre a germinação da cevada gerando o malte. A germinação gera enzimas que hidrolisam o amido em glicose, permitindo que o microrganismo fermente esse açúcar. 
B) aponte os principais pontos de controle do meio.
 
15. Cite três operações upstream em processos bioquímicos e explique uma delas.
Ressaltando que upstream é o processo de preparação do mosto e do inóculo. Operações na preparação do substrato: clarificação, diluição, tratamento térmico. É feita a clarificação com a finalidade de retirar impurezas do substrato, essa clarificação pode ser feita com carvão ativo.
 
16. Sabe-se que cereais como o milho não são diretamente fermentescíveis. Isso porque cerca de 50% do açúcar livre na semente é convertido em amido dentro de um dia após a coleta. Assim, para manter a concentração desse açúcar, algumas 	empresas 	do 	setor 	investem 	em 	etapas de 	upstream, 	após 	a coleta. Quais operações upstream seriam recomendadas neste caso?
	Pode ser realizada a operação de maceração, que consiste em colocar o grão em um tanque com água, para que aumente o teor de umidade e ele germine (para obtenção do malte). Na germinação as alfa e beta amilases degradam o amido no malte, liberando os mono, di e oligossacarídeo, sendo a moagem uma facilitadora desse processo. Por fim, na etapa de mosturação, são fornecidas condições ótimas de temperatura de umidade ao malte, para promover a ação de enzimas aminolítica e proteolíticas, produzindo um mosto com elevada concentração de açúcares. 
 
17. Para um dado processo fermentativo, quais condições e características do meio devem normalmente ser monitoradas para a obtenção de um dado produto? Essas condições devem ser as condições ótimas de crescimento para o microrganismo utilizado?"
	Os fermentadores devem dispor de sistemas de medidas e controle de variáveis ambientais como ph, temperatura, oxigênio e agitação. Essas condições devem ser condizentes com as condições ótimas do crescimento microbiano, porque são nesses termos em que há uma maior atividade biológica, resultando em uma maior quantidade de produto.
 
18. “As condições ótimas para o microorganismo nem sempre correspondem às condições ótimas para a produção de seu produto de interesse.”Discorra brevemente.
	Os MO tem suas condições ótimas de atuação (ph, temperatura, oxigênio). Em uma fermentação alcoólica, por exemplo, o álcool produzido pode causar um estresse na levedura, pois ele age sobre as membranas (agente desnaturante), que interfere na bomba h+ e desnatura proteínas. Com isso a levedura cessa os processos metabólicos. 
 
17. Se eu colocar o microrganismo nas suas condições ótimas de crescimento eu garanto que ele vai gerar o produto que eu desejo?
	Não. Ele pode não reconhecer o substrato como fonte fermentesível, não realizando nenhum processo metabólico. 
 
18. Para a transformação de substrato em produto alguns cuidados devem ser tomados. Quais são esses fatores que afetam essa etapa? Qual a influência que cada um deles tem sobre o sistema?
O reator deve ser limpo, seja por meio de assepsia/esterilização/higienização para evitar contaminação cruzada.
Preparação da matéria prima, seja de caráter mecânico (moagem, mistura), químico (hidrólise ou formulação de meio de cultivo de MO) e físicos (esterilização dos caldos de cultivo ou descontaminação do ar).
Preparação de inóculos (seleção de MO, desenvolvimento de meio de cultivo)
Sistemas de controle de Ph, T, oxigênio e agitação
Filtração, pasteurização, destilação, clarificação..
 
19. Quais fatores são determinantes na geração de um produto a partir de um substrato pré-estabelecido, por um micro-organismo?
Que o MO reconheça o substrato como fonte fermentesível 
Condições ótimas para o MO se desenvolver
 
20. Defina os processos downstream e apresente exemplos utilizados na indústria de alimentos.
	
	Downtream são operações de acabamento do produto desejado, é um processo subsequente integrado de pós-produção. Podem envolver:
Filtração do vinho para deixar o meio menos turvo
Pasteurização do leite, cerveja, para aumentar a conservação
Clarificação como no vinho, que consiste da adição de agentes coagulantes que formam flocos que se sedimentam, arrastando as partículas responsáveis pela turbidez 
Destilação como no etanol, para obter um produto com elevado teor alcoólico 
 
 
 
Bioquímica de Fermentações
 
21. Quais são as vias alternativas à glicólise (mostradas em aula)? Cite uma característica de cada.
A via das pentoses-fosfato é uma via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, que leva à produção de três compostos, a ribose-5-fosfato, CO2 e o NADPH. 
22. Dê exemplo de um processo bioquímico em que ocorre a regulação de uma via metabólica e explique como funciona essa regulação.
23. Quais são as diferenças entre as fermentações homolática e heterolática?
24. Elucidada em 1931, a glicólise desempenha a principal fonte de energia metabólica de muitos tecidos, tipos celulares e micro-organismos. Vias alternativas foram também descobertas ao longo do tempo, embora possam guardar semelhanças com a glicólise. Considerandoessasinformações:
 
a) descreva, de forma simplificada, as principais etapas dessa via, nomeando os produtos finais da via e escreva qual a sua importância para os micro-organismos que a utilizam.
 Primeira etapa: fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato na presença de ATP e da enzima hexoquinase.
Segunda etapa: isomerização da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato, na presença da enzima glicose-fosfato isomerase.
Terceira etapa: fosforilação da frutose-6-fosfato, com intervenção da enzima fosfofrutoquinase.
Quarta etapa: fractura da frutose 1,6-difosfato em duas trioses isoméricas, o fosfogliceraldeído e a fosfodihidroxiacetona.
Quinta etapa: oxidação do gliceraldeído-3-fosfato (única oxidação da glicólise).
Sexta etapa: hidrólise do ácido fosfoglicérico.
Etapas seguintes: o ácido fosfoglicérico sobre diversas reações e por último é transformado em ácido pirúvico.
E por fim, o ácido pirúvico pode participar da fermentação alcóolica originando o etanol, ou então da fermentação lática, originando o ácido lático. A glicólise é importante para a geração de ATP, sendo duas moléculas para cada molécula de glucose
b) cite duas vias alternativas à glicólise."
 Via das pentoses-fosfato e via Entner-Doudoroff.
25. Um fabricante de iogurte, percebendo que alguns consumidores estavam reclamando da qualidade de seu produto, resolveu contratar você como consultor. Ele te entregou um documento que continha as seguintes informações: “A concentração de glicose no leite na entrada do reator é de 4 g/100 g e no final do processo é de 2 g/100 g. A concentração final de ácido lático é 1,1 g/100 mL. Uma análize do inóculo comercial usado mostrou que há um maior número de Lactococcus homoláticos. A via desejada para a produção de iogurte segue abaixo:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados que talvez sejam úteis a você: ρleite = 1,03 g/mL; ρiogurte =
1,05 g/mL; MMglicose = 180 g/mol; MMácido láctico = 90 g/mol.
 
a) Qual é o meio e o inóculo deste processo?
b) No intuito de obter um processo padronizado, quais parâmetros do meio deve-se monitorar?
c) Faça o balanço da via desejada na produção de iogurte.
d) Calcule a eficiência de produção do ácido lático (Considere que não havia ácido lático no leite).
e) Com base nas letras anteriores, quais mudançasvocê sugeriria para o fabricante? (Caso você não possa sugerir nada, quais outros testes ou informações você pediria?)
 
26. Considerando a via metabólica ilustrada abaixo, responda:
a) Essa via corresponde a qual processo?
Glicólise
b) Faça o balanço da via para encontrar a equação que a resume. (S -> P)
c) Utilizando o balanço acima, resolva:
 
Em um dado processo fermentativo, foi utilizado um mosto com 16 oBrix. Sabendo que este processo teve uma eficiência de 54%, calcule o volume de etanol obtido ao final do processo. Considere que o mosto era constituído somente de glicose como açúcar fermentável. Dados: Densidade do etanol a 25 oC = 0,785 g/cm3; Massa molar da glicose = 180 g/mol; massa molar do etanol = 46 g/mol e massa do mosto = 2 kg.
 
 
 
d)	Ainda sobre esta via, qual a importância dela para processos de produção de alimentos que a difere da outra via de formação do mesmo produto principal?
A glicólise gera duas moléculas de ATP, enquanto na pentose-fosfato não há geração de ATP. Dessa forma, a glicólise nos alimentos, através da glicose, é a base para a formação de energia necessária para a manutenção do nosso organismo, e para que realizemos nossas funções diárias.
 
27. Diferencie metabolismo primário de secundário e dê exemplo.
Metabolismo primário é responsável pelo crescimento e desenvolvimento do indivíduo (universal, uniforme, conservativo), já o secundário é responsável pelas relações entre indivíduo e o ambiente onde ele se encontra ( Singular, múltiplo, adaptativo).
No caso das plantas por exemplo, o primário são os hormônios, e o secundário é o cheiro bom do hortelã.
28. Em um processo bioquímico industrial faz-se uso de bactérias heteroláticas com interesse na obtenção de ácido lático, entretanto os demais produtos gerados são de grande importância sensorial ao produto. A fim de selecionar duas cepas dessas bactérias foram feitos ensaios para o cálculo do rendimento de cada uma. Para a bactéria A foram produzidos 5g de ácido lático e para a bactéria B foram produzidos 8g (por cem gramas de meio). Calcule o rendimento de cada uma em termos de ácido lático, considerando uma concentração inicial de glicose de 20 % (m/m). Qual das duas bactérias é a mais eficiente?
 
Tecnologia de Fermentações
 
29. Para iniciar a produção de cachaça, a empresa Cachaça Arretada, nova no setor, contratou um laboratório bioquímico, Biochemistry Laboratory (BCL), para estudar as condições ótimas da levedura que seria utilizada neste processo. Após emissão do laudo pela BCL, os responsáveis pela produção da Cachaça Arretada seguiram meticulosamente as recomendações de condições ótimas para a levedura e deram início ao processo. No entanto, mesmo garantindo que foi feito um controle rígido das condições, a Cachaça Arretada relatou que obteve um produto organolepticamente ruim e com teor alcoólico muito diferente do esperado. Disserte sobre o possível erro e sobre o possível culpado (BCL ou Cachaça Arretada).
Como o teor alcoólico não foi o esperado, o nível de acidez não foi o esperado, ou seja, as condições ótimas para a levedura na verdade não eram as ideais para a acidez desejada. Se acidez tiver sido elevada, por exemplo, deixou a cachaça menos suave, assim, o erro foi do BCL.
 
30. Leia o texto abaixo retirado do site “terra” (http://noticias.terra.com.br/ciencia):
 
Encontradas em Tel Aviv antiguidades egípcias utilizadas para produção de cerveja
 
Site terra – Notícias de Ciência
 
Fragmentos de cerâmica de mais de 5.000 anos de idade utilizados para a produção de cerveja pelos egípcios foram descobertos em um canteiro de obras em Tel Aviv – informou, neste domingo, a Autoridade de Antiguidades de Israel. "A cerveja era a bebida nacional egípcia e foi um alimento de base, ao lado do pão. A cerveja era consumida por toda a população, sem diferença de idade, sexo ou status. Ela era produzida utilizando uma mistura de cevada e água parcialmente cozinhada e deixada em repouso no sol para a fermentação (brassagem-mosto), antes de serem adicionadas diferentes frutas e concentrados para dar sabor", explicou o comunicado. As escavações na região do delta do Egito têm permitido tomar conhecimento da existência de fábricas de cerveja que comprovam que a bebida já era produzida nesta região desde meados do quarto milênio a.C., de acordo com a Autoridade.
 
De acordo com os seus conhecimentos sobre processos fermentativos, com o que foi discutido em sala de aula e considerando o texto acima, responda às questões:
 
a) Como todo processo bioquímico, a produção de cerveja envolve três etapas básicas e genéricas. Identifique cada uma dessas etapas e explique sua função para o processo bioquímico. Em seguida, transcreva do texto, caso exista, o fragmento que faz alusão às etapas identificadas (NO TEXTO DE AMARELO).
Maltagem: os grãos são escolhidos e colocados de molho; posteriormente são espalhados em uma superfície para secar e então germinar; a última parte consiste na secagem, onde os grãos são submetidos gradualmente a altas temperaturas em um forno. Ao final dela os grãos são denominados malte e serão moídos para expor o cotilédone.
Brassagem: conversão dos amidos do malte em açúcares para que sejam fermentados; o malte é misturado com água para criar um mosto, que é um líquido açucarado e que, após aumentar a temperatura até 75ºC para desativar as enzimas, é que é drenado.
Fermentação: depois de resfriado e oxigenado, o mosto será fermentado. A fermentação pode ocorrer em tanques de variados tipos e deve ser feita em ambiente sem oxigênio. Os açúcares e carboidratos do malte, na presença de leveduras e/ou bactérias, irão produzir tanto álcool quanto dióxido de carbono. O tempo da fermentação deve ser controlado de acordo com o teor alcoólico desejado.
 
b) A cerveja é uma bebida resultante da fermentação de cereais, principalmente, da cevada maltada. Identifique o tipo de fermentação realizada na produção dessa bebida, os produtos gerados, o local no interior da célula onde ocorre a fermentação e qual a geração de ATP para este caso específico. Transcreva do texto outro exemplo de produto resultante dessa fermentação, além da cerveja.
Fermentação alcoólica, onde o ácido pirúvico é convertido em etanol e CO2 e gera 2 ATP. Pão também é proveniente de fermentação alcoólica.
 
c) As leveduras Saccharomyces cerevisae e Zymomonas são exemplos de micro-organismos que realizam o tipo de fermentação identificado na questão anterior. O que define o caminho seguido por essas leveduras para a produção de compostos de interesse, como o constituinte da cerveja, neste caso, em análise.
Se a fermentação é natural ou não. E nesse caso, como a fermentação é natural, não ha um controle da mesma, podendo gerar um produto bom ou não, e também pode gerar compostos indesejados, além de ser um processo lento.
 
d) Supondo que, em um dia de trabalho em uma indústria de produção de cerveja, 15,22 kg de glicose, na forma de açúcares totais, foram convertidos em 6,32 kg do produto de interesse, identificado na letra “b”. Sabendo-se que o rendimento teórico para essa conversão é de 0,51 (conforme proposto por Gay-Lussac e, por consequência, conhecido como coeficiente de Gay-Lussac), calcule a eficiência desse processo, a partir da determinação do rendimento real.
 
31. Cite dois exemplos da utilização da fermentação alcoólica e da fermentação lática na produção de alimentos.
Fermentação alcoólica: pão e vinho.
Fermentação lática: queijo e iogurte.
32. No processo de fabricação de cerveja tem-se uma importante etapa conhecida como malteação. O processo de malteação consiste basicamente da hidratação dos grãos de cevada, seguido da germinação, quando se inicia a produção e ação deenzimas, que serão usadas para hidrolisar as cadeias de amido nas etapas posteriores. Após um tempo faz-se a secagem dos grãos de malte. Quais os objetivos da secagem neste processo?
A secagem tem o objetivo de interromper a germinação e formar os aromas e cores do malte.Para a obtenção de maltes claros, são utilizadas temperaturas amenas para a remoção da umidade e a conservação enzimática. Para a formação de maltes escuros, são utilizados tostadores a temperaturas elevadas, que inativam quase todas as enzimas e provocam a reação de Maillard.
33. Por que se adiciona amido pré-gelatinizado na fabricação do mosto da cerveja? O que deve ser adicionado caso as amilases presentes no malte não sejam suficientes para a quantidade de amido adicionado?
Para servir de substrato para enzimas amilolíticas produzirem um mosto com alta concentração de açúcares fermentescíveis.
34. No que consiste o processo de mosturação? Por que se deve ferver o mosto?
No processo de mosturação são fornecidas condições ideais de temperatura e atividade de água ao malte para promover a ação das enzimas amilolíticas e proteolíticas produzindo um mosto com elevada concentração de açúcares fermentescíveis, aminoácidos e peptídeos.
Objetivos da fervura:
Adição e mistura do lúpulo
Isomerização de compostos do lúpulo (alfa-ácidos)
Inativação enzimática (proteases e amilases)
Auxiliar na precipitação mais intensa do fosfato de cálcio, e com isso na queda do pH ;
Conferir estabilidade microbiológica
Conferir estabilidade coloidal através da coagulação das proteínas
Intensificação da cor por caramelização, formação de melanoidinas (flavor) e alteração de taninos.
35. Sabe-se que a produção de etanol do Brasil se diferencia do processo utilizado nos EUA, sendo utilizado cana de açúcar e amido de milho respectivamente. Qual a diferença de se produzir etanol a partir dessas diferentes matérias-primas?
36. Você é contratado como consultor por uma indústria cervejeira de pequeno porte. No primeiro dia de trabalho, ao conversar com o gerente de produção, descobre que o problema está sendo na fermentação. O gerente explica que e eles utilizavam açúcar(sacarose) no produção de mosto, mas ao analisar o mercado foi decidido que era mais rentável utilizar amido de milho. Ao fazer a substituição na produção do mosto foi reparada ineficiência do novo processo. Explique qual(is) o (s) motivo(s) para essa diferença. E como consultor dê a solução para seu cliente.
37. Tendo em vista todo o processo de produção da cerveja, explique por que a maioria das cervejas produzidas no Brasil apresentam qualidade sensorial inferior às do tipo "Puro Malte".
A maioria das cervejas produzidas no Brasil utilizam outros cereais, além da cevada. Com isso, menor será a proporção de malte de cevada presente e menor a qualidade sensorial da cerveja.
38. Por que o xarope de frutose é mais utilizado quando comparado com os xaropes de sacarose e glicose?
39. No que se baseia o método do DNS?
 
O método DNS utiliza a característica redutora de açúcares para sua quantificação. O princípio vem através da molécula de DNS que quando puro apresenta uma coloração alaranjada, este ácido é facilmente reduzido por açúcares. Quando reduzido, o DNS se torna ácido 3-amino – 5 – nitro salicílico, e passa a apresentar-se com uma coloração acastanhada. Através dessa mudança de coloração é possível construir roteiros de ensaios colorimétricos e medir a quantidade de açúcares relacionando a quantidade de DNS reduzido
40. Marque V para as alternativas verdadeiras e F para as falsas:
(V) Processo fermentativo pode ser definido como um processo que utiliza uma via biotecnológica.
( ) No geral, os processos enzimáticos são menos custosos que os processos fermentativos, não havendo, assim, necessidade de reaproveitar as enzimas já utilizadas em um processo.
( F ) Indústrias de cerveja, como a AMBEV, não reutilizam o inóculo.
( ) Em um reator aberto não é necessário fazer o controle de contaminantes, pois o próprio oxigênio do ar oxida e é tóxico para as bactérias desse processo.
( ) Quando, em um processo, há pouca disponibilidade de oxigênio o piruvato é o aceptor final de elétrons.
( ) Duas bactérias de uma mesma espécie, em um mesmo meio, e com as mesmas condições, produzem sempre um mesmo produto.
( F ) O ATP não é um regulador da glicólise.
(V ) Metabólito primário é essencial à célula, enquanto que metabólito secundário são respostas (produtos) de adaptações para um determinado meio.
( F ) Eficiência de um processo não depende do metabolismo do microorganismo nele presente.
( ) As perdas em uma fermentação alcóolica geralmente aquecem o reator, havendo, assim, necessidade de resfriamento, gerando mais gastos para o processo.

Outros materiais