Bioquímica de Fermentação

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO-UEMA 
NÚCLEO DE ESTUDOS PARA EDUCAÇÃO- UEMANET 
CURSO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 
 
 
1 
FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA- FERMENTAÇÃO 
Prof. Leila Pinheiro 
São Luís 
 2018 
BIOQUÍMICA DE FERMENTAÇÃO 
2 
Fonte: https://www.google.com.br/search?q=bioquimica+de+fermentação&source 
BIOQUÍMICA DE FERMENTAÇÃO 
3 
Fonte: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3_2.php 
COMO TUDO COMEÇOU! 
 Alimentos fermentados aparecem à mesa de culturas 
as mais diversas. Como exemplo, primeiramente podemos 
citar os índios, que mastigam a mandioca e então colocam 
na cuia, que já possui leveduras para a fermentação e 
produção de sua cerveja (o caxiri). O ato de mastigar serve 
para adicionar a enzima amilase, a qual quebra o amido da 
mandioca em glicose, molécula que as leveduras usam 
para realizar a fermentação. É a sacarificação indígena! 
4 
QUANDO FALAMOS DE FERMENTAÇÃO, PODEMOS 
SEPARÁ-LAS EM DOIS TIPOS: 
 1 - Fermentação láctica: geralmente realizada por bactérias 
do ácido láctico (gram positivas) e tem como produto os 
derivados do leite. 
 2 - Fermentação alcoólica: geralmente realizada por fungos 
(leveduras) os quais dão origem à cerveja (quando precisa 
sacarificar) ou dão origem ao vinho (quando não precisa 
sacarificar). 
 
 
5 
 Durante a época dos descobrimentos, alimentos 
fermentados foram de grande importância, pois estes são 
geralmente mais estáveis que os não fermentados. Ex.: o 
chucrute (repolho fermentado e salgado) foi amplamente 
utilizado como fonte de alimento e de vitamina C para evitar 
escorbuto (não que naquela época se soubesse que o 
escorbuto fosse devido à deficiência desta vitamina, mas 
que funcionava, funcionava). 
 
6 
FERMENTAÇÃO 
 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. 
7 
 A fermentação difere da respiração celular, pois seu 
aceptor final de elétrons é um composto orgânico e não 
uma molécula externa como o oxigênio. Entretanto, a 
fermentação também utiliza moléculas de glicose como 
fonte de energia e se inicia da mesma forma que a 
respiração celular, com a glicólise. Nesse processo, uma 
molécula de glicose é degradada produzindo energia na 
forma de ATP, duas moléculas de piruvato ou ácido pirúvico 
(C3H4O3), elétrons e íons H
+. 
8 
 Os elétrons e parte dos íons H+ são capturados por 
duas moléculas de NAD+ (dinucleotídeo de nicotinamida-
adenina), formando duas moléculas de N. 
 A partir desse ponto, a fermentação segue um caminho 
diferente da respiração celular. Como a cadeia 
transportadora de elétrons não ocorre, os 2 NADH 
produzidos na glicólise não podem liberar seus elétrons 
para voltar para NAD+ e ADH. 
9 
10 
Fonte: https://www.google.com.br/search?q=bioquimica+de+fermentação&source 
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA 
 Na fermentação alcoólica, o NADH doa seus elétrons para 
um derivado de piruvato, produzindo etanol. Esse processo 
é realizado através de duas reações. Na primeira delas, a 
molécula de piruvato é quebrada produzindo duas 
moléculas de acetaldeído (C2H4O) e liberando duas 
moléculas de dióxido de carbono (CO2). 
11 
BIOQUÍMICA DE PRODUTOS FERMENTADOS 
 
 
 
 
 
GENERALIDADES SOBRE BEBIDAS ALCOÓLICAS 
12 
1. INTRODUÇÃO 
- Nem todas as indústrias de fermentação alcoólica 
tem por finalidade obter etanol em concentração 
máxima; 
- Substâncias de ação organoléptica, comercialmente 
muito mais valiosos que o álcool etílico propriamente 
dito; 
- Bebidas alcoólicas (indústrias); 
13 
Fonte: www.deliveryextra.com.br/secoes/C114/bebidas-alcoolicas 
- São tão antigas quanto a própria humanidade e 
numerosas como suas etnias; 
- Fontes naturais próprias de açúcares e amiláceos: 
frutas, cana, milho, trigo, arroz, batata, centeio, aveia, 
cevada, entre outros; 
- Antiguidade: processos espontâneos de 
fermentação; 
- Atualmente: biotecnologia moderna; 
14 
Fonte: https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoire_de_la_bière 
- obtenção de álcool: existe a competição com 
métodos sintéticos; 
- bebidas alcoólicas: somente processos 
fermentativos; 
- fermentação: formação de diversos outros produtos: 
conferem aromas e sabores próprios (buquê); 
15 
- água + etanol: não é uma bebida nem tão pouco 
uma solução hidroalcoólica; 
- as substâncias que conferem aroma e sabor não são 
colocadas artificialmente; 
- bebida alcoólica: obtidas por processos 
fermentativos, ou seja, pela formação de substâncias 
nobres que proporcionam características 
organolépticas específicas. 
16 
- Fica evidente, portanto: 
• matéria-prima (ex.: um tipo de uva); 
• preparação do mosto; 
• armazenamento do produto; 
• água; 
• tipo de madeira; 
• relação de cereais; 
• micro-organismo. 
17 
- papel microbiano: apenas pouco mais de um século. 
18 
Fonte: http://www.qvinho.com.br/vinhos/espumantes/ 
Fonte: https://www.thewhiskyexchange.com/ 
Fonte: http://bomscotch.blogspot.com/ 
Fonte: http://www.igastroped.com.br/ 
2. LEGISLAÇÃO BRASILEIRA 
- Leis e regulamentos: controle severo em todos os 
países; 
- Definição (Brasil): 
“Produtos refrescantes, aperitivo ou estimulante 
destinado à ingestão humana no estado líquido, sem 
finalidade medicamentosa e contendo mais de meio 
grau Gay-Lussac de álcool etílico”. 
 
PARADOXO FRANCÊS 
19 
- cerveja e sidra: bebidas refrescantes; 
- aperitivos / amargos; 
- vinhos, licores e aguardentes: estimulantes; 
- cuidado: definição incluiria uma infinidade de produtos, 
mesmo completamente artificiais; 
- no entanto, a mesma legislação padroniza: o álcool 
presente no produto deve ser potável, ou seja, obtido por 
destilo-retificação de mosto fermentado; 
20 
- Também é imposto que entre todas as bebidas 
alcoólicas, somente os licores podem ser artificiais; 
- As bebidas alcoólicas são geralmente classificadas em 
dois grandes grupos: 
 
• fermentadas 
• destiladas 
Todas obtidas por fermentação 
21 
- Nossa legislação faz uma classificação mista: 
• fermentadas: cerveja, sidra, hidromel, fermentado de 
frutas e outros fermentados; 
• por mistura: licor, aguardente composta e bebidas 
mistas; 
• destiladas: aguardente de cana, rum, uísque, 
conhaque, graspa, pisco, tequila; 
• destilo-retificadas: vodca, gim, steinhager, entre 
outros. 
22 
2.1 CERVEJAS 
- Obtidas pela fermentação alcoólica do mosto de malte 
de cevada e água potável, por ação de levedura com 
adição de lúpulo; 
- o malte da cevada e o lúpulo podem ser substituídos 
pelos seus extratos; 
- parte da cevada pode ser substituída por outros 
cereais, como arroz, trigo, centeio, milho, sorgo e aveia, 
soja, mandioca e batata. 
23 
- Nossa legislação permite a substituição somente por: 
arroz, trigo, centeio, milho, sorgo e aveia; 
- legislação paulista: cevada e cereais maltados 
genericamente (legislação alemã desde o século XVI); 
- a concentração alcoólica varia bastante: 
• sem álcool; 
• até 8% (casos extremos); 
• 3 a 5% geralmente. 
24 
- Legislação atual: classificadas de várias maneiras: 
• tipo de fermentação; 
• quanto ao teor de extrato; 
• quanto à cor; 
•quanto ao teor alcoólico. 
 Além dos diversos tipos de cerveja 
internacionalmente conhecidos, tem-se também as 
cervejas não carbonatadas, além de algumas cervejas 
ácidas típicas (Bélgica e arredores). 
25 
- existência de bebidas análogas às cervejas. 
Ex.: ginger-beer, obtida pela fermentação de solução 
açucarada na presença de gengibre. 
- Levedura presente no próprio gengibre, 
Saccharomyces pyriformis, de baixa concentração 
alcoólica. Forma-se ainda pequenas porções de 
ácidos acético e lático na presença de Lactobacillus 
vermiformis. 
26 
Fonte: ww.atacadogames.com/departamento/68/games.html 
- Sonti: Cerveja de arroz preparada na Índia, Rhizopus 
sonti; 
- Oo da Tailândia: utilização da banana como 
aromatizante; 
- Binuburan das Filipinas: leveduras e bactérias; 
- Kanji e pchwai da Índia: Mucor utilizado na 
sacarificação; 
- Pombe: obtida a partir da fermentação do milho 
germinado. 
27 
- Masata: obtida da Yucca sp previamente mastigada 
pelas anciãs; 
- América do Sul: Chicara, a sacarificação do milho se 
dá pelas enzimas diastáticas da saliva, durante a 
mastigação dos grãos pelas mulheres de mais idade 
das tribos; 
- Kuva (América do Sul): obtida pela fermentação do 
feijão. 
28 
- Japão: awamori e o uri (fermentação de batatas-
doces). 
29 
Fonte: https://www.extra.com.br/bebidas/cervejas/pack-8-cerveja-
cidade-imperial-pilsen-355ml-9718332.htm 
2.2 VINHOS 
- Bebida alcoólica de grande difusão; 
- Definição: bebida obtida pela fermentação alcoólica 
de um suco de fruta natural madura, principalmente a 
uva; 
- Alguns autores: defendem que o termo vinho seja 
reservado só para a bebida proveniente da uva; 
- Hidromel: vinho mais antigo; 
- Nossa legislação: usa o termo vinho tout court, 
fermentado proveniente das uvas 
30 
- Os que tem origem de outros sucos: devem indicar o 
nome da fruta; 
- em poucos casos, usam-se nomes especiais, ex.: 
hidromel (mel) e sidra (maçã), classificados como 
outras bebidas fermentadas; 
- Muitos são os tipos de vinhos: 
• uva - região; 
• concentração alcoólica – fermentação e 
determinadas adições ; 
31 
- Nossa legislação divide-os quanto à classe: 
• mesa; 
• champanha e espumantes – termo designado 
unicamente para os vinhos espumantes 
fabricados na região de Champagne na França; 
• licorosos e compostos. 
- Geralmente, os vinhos têm uma concentração 
alcoólica de 10 a 13% volume / volume; 
32 
- vinhos de mais baixo teor alcoólico (5 a 7%): outras 
frutas; 
- licorosos até 20 %: graduação alcoólica que vai de 
14 ̊GL a 18 ̊GL com adição máxima de 10% do 
volume total do produto em álcool etílico potável; 
- dentre os vinhos licorosos importantes, pode-se 
destacar: 
• Marsala: produzido nos arredores da cidade 
que lhe dá o nome. 
33 
Fonte: https://fr.wikipedia.org/wiki/Marsala_(DOC) 
- Dentre os vinhos licorosos importantes, pode-se 
destacar: 
 
• Málaga: Produzido na província de Málaga, 
Espanha; 
 
 
 
• Xerez: elaborado em xerez da fronteira; 
 
 
• Porto: produzido na região demarcada do douro 
a norte de Portugal. 
 34 
Fonte: http://www.vinhosdecorte.com.br/ 
Fonte: www.sherrynotes.com/2013/background/flor-sherry-yeast/ 
Fonte: www.townandcountrymag.com 
- Os vinhos compostos devem ter uma concentração 
entre 15 ̊ GL e 20 ̊ GL, sendo no máximo 60% desta 
concentração por adição de álcool potável: 
• vermute: deve conter absinto ou losna como 
erva principal (constituinte aromático); 
 
• quinado: contém quina (Cinchona ou seus 
híbridos). 
35 
Fonte: http://www.vinhosdecorte.com.br/ 
- Jeropiga: bebida elaborada com mosto de uva 
parcialmente fermentado, adicionado de álcool etílico 
potável: 
• sua graduação alcoólica não deve ultrapassar 
18 ̊ GL; 
• teor mínimo de açúcar de 7g por 100 mL. 
36 
Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Sherry 
- Vinhos de fruta: a legislação brasileira estabelece a 
graduação alcoólica entre 10 ̊ GL e 13 ̊ GL e com 
adição de sacarose no máximo igual a dos açúcares 
da própria fruta: 
• gaseificado: adição de anidrido carbônico; 
• licoroso: 13 ̊ GL a 18 ̊ GL. 
37 
- de acordo com nossa legislação ainda, entre outros 
fermentados, tem-se: 
• hidromel: apresentar no máximo 14̊ GL; 
• Saquê: obtido pela fermentação alcoólica de 
um mosto de arroz sacarificado pelo Aspergilus 
oryzae - 14̊ GL a 26 ̊ GL: 
• seco 
• licoroso 
Teor de sacarose adicionado 
Cerveja: matéria-prima amilácea 
Vinho: teor alcoólico 
38 
Fonte: www.thephotoargus.com 
Fonte: www.thephotoargus.com 
- fermentado de cana: obtida por fermentação do mosto 
de caldo de cana (no máximo 14̊ GL); 
- Sidra: obtida pela fermentação alcoólica do mosto de 
maçãs adicionado ou não de, no máximo, 30 % de suco 
de pera, o que não deixa de ser um vinho de fruta. 
39 
Fonte: www.conmuchagula.com 
- outras bebidas regionais tipo vinho e não relatadas em 
nossa legislação: 
• Pulque: bebida das regiões hispano-americanas 
proveniente da fermentação natural do suco doce 
de agave. 
40 
Fonte: www.escuelahosteleria.org/ 
- Outras bebidas regionais tipo vinho e não relatadas em 
nossa legislação: 
• Mescal: México, provém da fermentação do suco 
doce de folhas de plantas (cacto). 
41 
Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/10608907/ 
- Sorgho: bebida da Manchúria obtida do Sorghum 
saccharatum fermentado. 
42 
Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/10608907/ 
2.3 BEBIDAS POR MISTURA 
- Licor: obtido pela mistura ou redestilação do álcool 
etílico potável com substâncias de origem animal ou 
vegetal adicionadas com aromatizantes e saborizantes 
(previstos na legislação 15°GL a 54°GL); 
- Podem ser classificados quanto à concentração de 
açúcares: 
• seco: possuem de 3 a 10 g por 100 mL; 
• doce ou fino: mais de 10 a 35 g por 100 mL; 
• creme: acima de 35 g por 100 mL. 
43 
- Outras denominações de licores: 
• Cherry: cereja; 
• Curaçau: casca de laranja amarga; 
• Kümel: semente de alcaravia; 
• Maraschino: destilado de cereja; 
• Pepermint: menta; 
• Ratafia: frutas frescas maceradas. 
44 
Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/10608907/ 
- Pode-se dizer genericamente que licores são bebidas 
obtidas pela mistura de substâncias aromáticas em 
álcool: 
• destilando um macerado das substâncias em álcool e 
colorindo; 
• fazendo infusão de substâncias que perderiam o 
aroma na destilação em solução hidroalcoólica, 
filtrando e colorindo; 
• adicionando óleos essenciais ao álcool e colorindo. 
45 
- bitter soda: adição de água gaseificada (graduação 
alcoólica no máximo de 15%); 
- ferroquina: citrato de ferro amoniacal e quinina; 
- aguardente composta: adição de substâncias vegetais 
(rotulagem de 38° GL a 54° GL e ser colorida por 
caramelo). 
46 
Fonte: http://www.saboravida.com.br/gastronomia/2017/04/23 
2.4 BEBIDAS MISTAS OU COQUETEL 
- Obtidas pela mistura de duas bebidas alcoólicas (0,5° 
GL e 54° GL: 
- batida: caipirinha, consiste numa batida de suco de 
limão). 
47 
 Fonte: http://www.saboravida.com.br/gastronomia/2017/04/23 
2.5 BEBIDAS DESTILADAS 
Possuir graduação alcoólica entre 38 GL e 54 GL: 
- Caninha, cachaça ou aguardente de cana: 
destilação dos mosto fermentado de cana-de-açúcar; 
- aguardente de melaço: mosto fermentado do 
melaço (fabricação do açúcar de cana); 
 
48 
Fonte:http://www.saboravida.com.br/gastronomia/2017/04/23 
Conforme a matéria-prima: 
 - destilado de cana; 
 -destilado de melaço; 
 - cereais (milho, trigo, aveia, centeio, arroz etc.); 
 - frutas; 
 - tubérculos (beterraba, batata, raiz de mandioca); 
 - vegetal (caules, folhas e outras partes). 
 
49 
Rum: 
 - uma das mais antigas bebidas; 
 - obtido do destilado de melaço ou dos caldos 
de cana e de melaço; 
 - deve ser envelhecido em recipiente de 
carvalho ou madeira equivalente (até 6 g de açúcar 
por litro e caramelo) ou extravelho, cujo 
envelhecimento se dá por pelo menos dois anos. 
 
50 
Rum: 
 - outras literaturas (inglesas): o termo rum 
engloba todas as bebidas destiladas obtidas a partir 
do mosto fermentado da cana – caninha. 
51 Fonte: www.saboravida.com.br/gastronomia/2017/04/23 
Uísque: Legislação define como destilado alcoólico 
simples de cereais (38 % a 54 %) de álcool parcial ou 
totalmente maltado, envelhecido e adicionado ou não 
de caramelo: 
 - uísque malte puro: elaborado unicamente 
com cevada maltada envelhecida adicionada ou não 
de água potável; 
52 
 - uísque cortado : obtido pela mistura de um 
mínimo de 30 % de uísque malte puro com destilado 
alcoólico simples de cereais e/ou álcool etílico 
potável, envelhecidos (redução de acetaldeído), que 
possuem melhor aceitação pelos consumidores; 
 - uísque tipo bourbon: obtido de um mínimo 
50% de destilado alcoólico simples envelhecido de 
milho misturado com álcool etílico potável; 
 
 
53 
 - uísque de cereais: obtido de cereais 
reconhecidos internacionalmente, sacarificados por 
diástases de cevada maltada e destilados em 
alambique ou coluna, envelhecido por no mínimo 
dois anos; 
 - Legislação brasileira: introduz a possibilidade 
da adição de álcool de cana na produção dessas 
bebidas; 
 
54 
 - Arac: obtida de destilado alcoólico simples e 
redestilado em presença de anis e aromatizado ou 
não com suco de palma, extratos ou essências 
naturais; 
 
 
55 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Arak 
 
 
 - Conhaque: obtido do destilado alcoólico 
simples envelhecido de vinho brandy (sinônimos para 
alguns autores); 
 - graspa: obtida do destilado alcoólico de 
bagaço de uva fermentado ou pela destilação do 
bagaço e borra da produção de vinho; 
 - aguardente de frutas: obtida do destilado 
alcoólico simples da fruta e leva o nome da matéria-
prima da qual se origina; 
 
 56 
 - Tequila: obtida do destilado alcoólico simples 
de um cacto típico da América Central (Agave) ou 
pela destilação de seu suco fermentado; 
 - Tiquira: obtida do destilado alcoólico simples 
de mosto fermentado de mandioca, hidrolisada 
previamente por fungos; 
 - Sochu: obtida pela destilação do mosto 
fermentado de arroz 15° a 35° GL; 
 
 
 57 
BEBIDAS DESTILADAS 
Tequila 
Tiquira 
Sochu 
58 
Fonte:http://www.businews.com.br/2018/03/07/recorde-importacao-de-vinho- 
dispara-37-e-domina-88-do-mercado-brasileiro/ 
 - Vodca: obtida pela retificação do destilado 
alcoólico simples de cereais ou de tubérculos, ou 
ainda, do álcool etílico potável – 36 a 54% de etanol; 
 - a vodca é submetida a tratamento com carvão 
ativo podendo ser aromatizada; 
 - Genebra: obtida pela redestilação e 
retificação dos destilado alcoólico simples de cereais 
na presença de bagas de zimbro (espécie de pinheiro 
nativo da Europa) com ou sem outras substâncias 
vegetais. 
 59 
BEBIDAS DESTILADAS 
 
 
Vodca 
Genebra 
60 
Fonte: http://www.businews.com.br/2018/03/07/recorde-importacao-
de-vinho-dispara-37-e-domina-88-do-mercado-brasileiro/ 
 - Gim: obtida da redestilação do álcool etílico 
potável na presença de bagas de zimbro e outras 
substâncias aromáticas anis, coriandro, cardamomo, 
alcaçuz, funcho, entre outros; 
 - Steinhaeger: obtido pela redestilação do 
destilado alcoólico simples de cereais ou pela 
redestilação e retificação do álcool etílico potável, 
sempre na presença do mosto fermentado contendo 
bagas de zimbro. 
61 
 - Aquavit: obtida pela destilação e retificação do 
álcool etílico potável na presença de sementes de 
alcaravia e outras substâncias vegetais aromáticas. 
Pode ser adicionada até 30 g de açúcar por litro; 
 - Schnapps: obtidas de mosto de batatas 
hidrolisadas por pressão e posteriormente maltadas 
(Holanda, Alemanha e outros países da Europa 
Central). 
62 
2.6 BEBIDAS ÁLCOOL-ÁCIDAS 
- Provenientes da fermentação do leite: 
• Kefir: muito utilizada na Rússia, obtida geralmente 
pela fermentação do leite de cabra KET, termo que 
significa bem estar em turco; 
• o fermento de Kefir contém uma diversidade de 
microrganismos, dos quais podem-se destacar: 
o Streptococcus lactis; 
o S. cremoris; 
o Leuconostoc dextranicum; 
o Bacillus kefir; 
o Saccharomices fragilis. 
63 
 - o fermento de kefir é adicionado na proporção 
de 20 g por litro de leite; 
 - a obtenção do fermento de kefir é realizada 
da seguinte forma: 
 1. adição de pedaços de estômago de vitela ou 
carneiro ao leite em agitação constante até que o 
mesmo não mais coagule; 
 2. retira-se o coágulo e substitui-se por nova 
porção de leite; 
 3. repete-se a operação até que nas paredes 
do recipiente haja formação de um crosta; 
64 
 4. a crosta formada é retirada e pode ser seca 
ao sol; 
 5. os grânulos podem ter duração de até um 
ano; 
 6. esses grãos secos devem ser reativados no 
momento de sua utilização pela suspensão em água 
morna e depois colocados no leite; 
 7. a fermentação do kefir deve ser mantida por 
no máximo 48 horas (qualidade do produto). 
65 
 - Kumis: bebida soviética preparada com leite 
de camelo ou de cabra e fermento (farinha de trigo + 
mel + levedura de cerveja). 
 
66 
67 
ATÉ A PROXIMA AULA