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Aula Prática 6: Determinação de BRIX e Fermentação Alcoólica Determinação de Grau Brix Uma das variáveis agroindustriais mais facilmente determinadas em laboratório ou mesmo em campo, é o Brix. Quando se trata de cana madura existe estreita relação entre essa porcentagem e o conteúdo de sacarose na solução. A cana é considerada madura com Brix mínimo de 18° entre outros fatores. Por consenso, admite-se o Brix como sendo a porcentagem de sólidos solúveis contidos em uma solução açucarada, ou seja: 1° BRIX corresponde a 1 g de sólidos dissolvidos em 100 g de solução à 20°C Sendo a sacarose um dos sólidos do caldo (80-90%), o aumento do seu conteúdo acaba por resultar em aumento do Brix do caldo. Portanto, em soluções com alto teor de açúcares, como por exemplo o melaço, o valor do °Brix é uma medida aproximada do teor de açúcares presentes no meio. A medida do Brix pode ser feita através de refratômetro ou pelo Sacarímetro de Brix. A escala do Sacarímetro de Brix varia de 0 a 90º Brix com divisões de 0,1 / 0,2 / 0,5 e 1ºBrix. Objetivo: Determinar o teor de sólidos dissolvidos no caldo de cana, através da medida em refratômetro, então preparar uma solução de 14º Brix com o caldo de cana; utilizando o Diagrama de Cobenze Exemplo para o Diagrama de Cobenze. Brix desejado para o mosto (M) 14º. Caldo inicial (a) 17,3ºBrix e (b) água (a) Caldo 17,3º Brix (a) 14 - 0 = 14 g de caldo (M) 14o Brix (desejado) (b) Água 0o Brix (b) 17,3 - 14 = 3,3 g de água Densidade do caldo = 1,06 g/mL Densidade da água = 1g/mL d = m/v, então v = m/d v = 14/1,06 = 13,2 mL de caldo v = 3,3/1 = 3,3 mL de água Quantidade de mosto = Volume de caldo + Volume de água Quantidade de mosto = 13,2mL + 3,3mL = 16,5mL Se em 16,5 mL de mosto temos 13,2 mL de caldo, em 500 mL temos x: 16,5 mL ----------- 13,2 500 mL ----------- x x = 400 mL de caldo, portanto 100 mL de água Fermentação alcoólica Material por equipe Material Equipamento Reagente 1 proveta de 500 mL 2 Becher de 50 ou 1000 mL Bastão de vidro Garrafa PET Mangueira para saída de gás 2 Tubos de centrífuga (20mL) Papel filtro 2 Tubos de ensaio Cubetas Balança analítica Refratômetro Alcoômetro Densímetro Espectro UV/vis Sistema de filtração à vácuo Banho Fermento biológico Caldo de cana de açúcar Açúcar Objetivo: Produzir etanol utilizando caldo de cana como matéria prima e observar as fases da fermentação alcoólica. Fermentação: Aula 1: Pesar o fermento biológico prensado em béquer para ter um total de 5g/L de fermento no caldo de fermentação inicial. Medir o Brix do caldo e diluir ou concentrar com açúcar para que fique com aproximadamente 14º Brix; anotar o valor do Brix utilizado pela equipe. Pesar uma garrafa PET vazia; transferir 500 mL de caldo de cana com 14ºBrix para a garrafa PET, e pesar (a diferença de peso é o peso do caldo); Acrescentar o fermento biológico previamente pesado promover a homogeneização, e retirar uma amostra de 20 mL (Amostra 1); então adaptar à tampa da garrafa uma saída com mangueira e colocar em um béquer com água Colocar o sistema em banho à 30ºC. Deixar que a fermentação ocorra. Observar a saída de CO2. Aula 2: Após a fermentação, homogeneizar o sistema abrir e retirar uma amostra de 20mL (Amostra 2). Filtrar o caldo (filtração à vácuo); Colocar o filtrado em uma proveta e determinar a concentração alcoólica em graus Gay Lussac (%álcool v/v). (por exemplo: 15º GL: 15mL de álcool em 100mL de solução) Determinação analítica: As amostras 1 e 2 serão centrifugadas e com o sobrenadante deve-se analisar o Brix (um grau Brix é 1g de sólidos dissolvidos em 100g do meio). Determinação do substrato consumido. Com o precipitado adicionar 20mL de água homogeneizar e ler no espectrofotômetro à 570nm (o branco é água); usar a curva de calibração da aula 3. Determinação da biomassa formada. Com o caldo filtrado determinar a quantidade de álcool obtido. Determinação de produto obtido.
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