Biotecnologia Produção de Alimentos e Bebidas_V2.pptx

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Biotecnologia na Produção de Alimentos
Alunos: 	Felipe Salloum
	Jessica Barreto
	Lucas Corrêa
	Rhaissa Moraes
Introdução da Biotecnologia
http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm
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Biotecnologia
Fonte: Central de Favoritos
http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm
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Atuação da Biotecnologia
Agricultura
Pecuária
Saúde
Indústria
Mineração
Meio 
Ambiente
http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm
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Iogurte
1) Mistura 
Padronização de leite no teor de gordura desejável e adição de todos os ingredientes ao leite, em um tanque hermético, que não permite a entrada de qualquer corpo estranho e/ou bactérias indesejáveis. 
Mistura-se, em diferentes tanques, iogurtes Lights (0% de gordura e sem adição de açúcar) e iogurtes com gordura (cremosos ou líquidos).
2) Homogeneização
A mistura dos produtos com Gordura passa pelo Homogeneizador o qual trabalha a alta pressão, com o objetivo de reduzir o tamanho dos glóbulos de gordura e obter no, produto acabado, uma consistência lisa e cremosa.
3) Pasteurização
O pasteurizador, aquece toda a mistura do iogurte a uma temperatura suficiente para eliminar todas as bactérias indesejáveis que possam estar presentes na mistura.
4) Fermentação
A lactose (o açúcar do leite) é transformada em ácido láctico que será o agente da coagulação do leite. São usadas duas bactérias para a transformação da Lactose em ácido lático: Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus . A fermentação ocorre a uma temperatura de 42 a 43ºC durante aproximadamente 4 horas. Neste tempo, a formação de acidez e aroma é monitorada.
Iogurte
5) Resfriamento
Quando o produto atinge a acidez desejada ele é resfriado e enviado a outro tanque hermético tomando-se todo cuidado para que nenhuma das características até então obtidas sejam perdidas.
6) Adição de base frutas
O produto recebe a polpa de frutas ou pedaços de frutas de acordo com suas características.
Iogurte
Iogurte
Cerveja
1) Obtenção do malte
É obtido em instalações conhecidas como maltarias, que podem ou não ser anexas às empresas cervejeiras. As principais etapas de obtenção do malte são a limpeza e seleção de grãos, a embebição, germinação e a secagem do malte.
2) Preparo do mosto
O mosto que é uma solução aquosa de açúcares, que serão os alimentos para as bactérias que realizam a fermentação, dando origem ao álcool. 
* O preparo do mosto consiste em cozinhar o malte com os devidos cuidados, o inclui etapas de preparo (como a moagem do malte, maceração, separação do mosto e sua filtração), o cozimento em si, e etapas de condicionamento posterior. A solução livre de impurezas e rica em açúcares resultante deste processo é então enviada para a fermentação.
Cerveja
3) Fermentação
A fermentação do mosto é dividida em duas etapas: 
Etapa aeróbia
As leveduras se reproduzem, aumentando de quantidade de 2 a 6 vezes.
Etapa anaeróbia
As leveduras realizam a fermentação propriamente dita, convertendo os açúcares presentes no mosto em CO2 e álcool.
Cerveja
O processo de fermentação dura de 6 a 9 dias
Produto obtido: Mosto fermentado e uma grande quantidade de CO2, que após ser purificado é enviado para a etapa de carbonatação da cerveja.
Temperatura no processo deve manter-se constante
Fatores: Dornas de fermentação sejam resfriadas, uma vez que a fermentação é um processo exotérmico.
Ao final da fermentação, obtém-se também um excesso de levedos, já que estes se multiplicam durante o processo. São levados para tratamento e estocagem, sendo uma parte reutilizado em novas bateladas de fermentação, e parte vendido para a indústria de alimentos.
Cerveja
4) Processamento da cerveja
O mosto fermentado, chamado também de cerveja verde, já possui diversas características da cerveja a ser produzida. No entanto antes de proceder o envase do produto certas providências são necessárias, de modo a gaseificar a bebida, garantir sua qualidade e fornecer características organolépticas adicionais.
5) Envase
O envase é a fase final do processo de produção, sendo composto por diversas operações relacionadas ao enchimento dos vasilhames.
Nesse processo deve-se ter grande cuidado com possíveis fontes de contaminação, perda de gás e contato da cerveja com oxigênio. Tais ocorrências podem comprometer a qualidade do produto. Em geral, é a unidade com o maior número de funcionários, equipamentos de maior complexidade mecânica e maior índice de manutenção, onde podem ocorrer as maiores perdas por acidentes e má operação.
Cerveja – Principais Aspectos Ambientais
Cerveja – Desvantagens
1) Resíduos sólidos
Os resíduos sólidos são gerados principalmente nas etapas de filtragem, envase e tratamento de água e efluentes líquidos. Os principais resíduos gerados são: 
Grãos usados: São resíduos oriundos do aproveitamento do conteúdo dos grãos de malte, constituídos de restos de casca e polpa dos grãos, misturados, em suspensão ou dissolvidos no mosto. Embora de origem semelhante, dependendo da etapa onde são retirados do mosto possuem características físicas e composição distinta.
Excesso de levedura: durante o processo de fermentação as leveduras se reproduzem, obtendo-se ao final do processo mais levedo do que se utilizará na próxima batelada. Parte desta levedura é utilizada no preparo de nova batelada, e parte é vendida parta a indústria alimentícia.
Resíduos do envase: Existem dois tipos de resíduos gerados: 
A pasta celulósica (composta dos rótulos removida na lavagem das garrafas retornáveis, é vendida a empresas de reciclagem de papel); as garrafas quebradas, latas e tampas metálicas amassadas, plástico e papelão originários de embalagens. São segregados e vendidos para as empresas de reciclagem; 
A terra Diatomácea, usada na clarificação, é retirada, passa por um processo de secagem e posteriormente destinada para aterros como material inerte e o lodo, tanto na Estação de Tratamento de Águas (ETA) como na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE).
Cerveja – Desvantagens
Cerveja – Desvantagens
2) Efluentes líquidos
Limpeza: caldeiras de caldas, mistura e lúpulo; tubulações; filtros; tanque leveduras; garrafas de vidro, barris de aço ou madeira e latas de alumínio; caixas plásticas, e pisos.
Envase: Extravasamento e quebras no envase;
Domésticos: refeitório, vestiários, sanitários, etc.;
Geração de 3 a 6 hl efluente/hl cerveja.
Geração de efluentes em cada etapa do processo:
Lavagem de garrafas
Fermentação e filtragem
Composição dos efluentes da indústria cervejeira
Relação água x eficiência do processo
Cerveja – Desvantagens
3) Emissões atmosféricas
Emissões de gases de combustão: Principal fonte de emissões atmosféricas de uma cervejaria, são compostas de gases de combustão (CO, CO2, NOx, SOx, hidrocarbonetos, etc);
Material particulado: A composição dos gases varia em função do combustível usado (lenha, óleo, gás natural, etc), da tecnologia empregada e do sistema de controle de emissões dos equipamentos;
Emissão de CO2: gerado em grande quantidade durante a fermentação. Atualmente o CO2 é totalmente recuperado, com uso na carbonatação da bebida;
Odor: Na fervura do mosto, de 6 a 10% é evaporado, emitindo além de vapor d’água diversos compostos orgânicos, sendo a principal fonte de odores do processo cervejeiro. Além disso, dependendo do tipo de tratamento dos efluentes, pode haver emissão de odores.
Cerveja – Desvantagens
Cerveja – Desvantagens
Cerveja – Desvantagens
Exemplo: produção de iogurte comercial
 As fermentações implicam, em geral, um ganho no valor nutritivo dos alimentos conduzindo, por exemplo, à síntese de vitaminas.
  Os microorganismos podem, muitas vezes, tornar a estrutura dos alimentos mais permeável à saída de compostos nutritivos que se encontram no seu interior, por exemplo, pela degradação das paredes celulósicas que não são digeríveis pelo ser humano.
  Os cereais e legumes fermentados poderão ser cada vez mais incorporados na alimentação humana do futuro, sobretudo em países em vias de desenvolvimento.
 
A catáliseenzimática ocorre quando as enzimas atuam como catalisadores biológicos, aumentando a velocidade das reações de nosso organismo.
No nosso organismo ocorrem constantemente reações essenciais para a manutenção da vida. Por exemplo, os nutrientes dos alimentos que consumimos, como as proteínas, os carbohidratos e as gorduras são convertidos noutras substâncias que podemos absorver, transformações que se dão rapidamente graças à presença de enzimas.
As enzimas  são moléculas de proteínas com grande massa molar que atuam como catalisadores biológicos, também designados por biocatalisadores, ou seja, conseguem acelerar o metabolismo.
As enzimas são altamente específicas, o que significa que cada uma atua como catalisadora biológica de apenas uma reação, algo que ocorre porque a enzima possui um centro ativo que se combina com o composto que irá sofrer a ação enzimática. Esse composto chama-se substrato.
 Produção do iogurte
Um exemplo de enzima que está presente no estômago é a pepsina. Assim, se colocarmos um pedaço de carne em contacto com a pepsina, a carne será decomposta rapidamente. Se no lugar da pepsina, usarmos somente o ácido clorídrico, que é o principal componente do suco gástrico, veremos que a carne demorará muito tempo para ser decomposta. Portanto, a presença dessa enzima no nosso organismo é essencial para decompor as proteínas, que são os substratos da pepsina.
Fig1. Modelo da enzima pepsina, responsável pela digestão de proteínas alimentares (as diferentes cores representam as subunidades que compõem a enzima)
Todos os queijos passam por três etapas: a coagulação, 
o dessoramento e a maturação. No entanto, a tecnologia de produção de queijos permite uma série 
de variações que se traduz em mais de 400 tipos diferentes. Algumas dessas variações são a 
origem do leite (vaca, cabra, ovelha, búfalo), o agente da coagulação (calor, enzimas, bactérias 
lácticas ou ambas), a umidade e consistência (mole, semiduro, duro e muito duro) e a maturação. 
Produção do queijo
O soro proveniente da produção de queijo é um resíduo  que provoca  consequências ambientais, sendo uma dificuldade  acrescida na gestão de resíduos, em especial para o sector dos lacticínios.
Contudo, poderá haver uma alternativa para este resíduo orgânico: a sua utilização para produzir aditivos alimentares, na cosmética e  na industria farmacêutica.
Investigadores do Instituto de Agroquímica e Tecnologia de Alimentos,  em Espanha, conseguiram modificar a bactériaLactobacillus casei, através da introdução no seu genoma de um gene da bactéria do queijo Lactococcus lactis que expressa a enzima  acetohidroxiácido sintase e em simultâneo através da anulação do funcionamento de dois genes que expressavam outras duas enzimas, a lactato deshidrogenase e a piruvato deshidrogenase.
Dessa forma, a equipa de investigadores conseguiu que a bactéria geneticamente modificada transforme os resíduos da produção de queijo em diacetilo e acetona, compostos de utilização comum na indústria de aditivos aromáticos.
Destinação do soro
http://cibpt.wordpress.com/2009/09/18/1-93/
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AS PECTINASES NA INDÚSTRIA
A pectina é um carboidrato vegetal complexo que forma parte da parede das células e, também, se 
encontra dentro delas. Em contato com líquidos, a pectina tem a capacidade de absorver água e 
formar gel, sendo esta propriedade utilizada na indústria de geleias. 
Numerosos microrganismos produzem pectinases, que são enzimas que degradam a pectina. Como 
a pectina forma parte da parede vegetal e da lamela mediana entre células adjacentes, sua 
degradação favorece a decomposição natural dos vegetais. 
Na produção industrial de sucos de frutas e vegetais, a pectina deve ser eliminada devido a sua 
capacidade de reter líquido e turvar o produto. Por sua ação pectinolítica, as pectinases liberam o 
suco retido na pectina das paredes celulares vegetais, aumentando o rendimento do processo de 
extração de suco e melhorando sua qualidade. Também facilitam a clarificação de vinhos e 
cervejas.
http://www.bteduc.bio.br/guias/29_As_Pectinases_Na_Industria.pdf
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A palavra vinho se refere exclusivamente à bebida obtida por fermentação alcoólica da uva madura 
e fresca ou do suco de uva fresca. Se em vez de uva se utiliza outra fruta, deve-se usar a 
expressão vinho de frutas, indicando se esta é maçã, pera etc. No entanto, e por motivos práticos, 
usaremos a palavra vinho de forma ampla, referindo-se tanto aos vinhos de uva como aos de 
outras frutas. 
A matéria-prima para produzir vinhos é a fruta, porque contém açúcares simples fermentáveis 
(frutose, sacarose e glicose) em uma proporção de 10% a 20% em massa (m/m), dependendo do 
grau de maturação e do tipo de fruta. Uvas, maçãs e bananas têm mais açúcar que melões, 
melancias, morangos ou frutas vermelhas. 
A elaboração do vinho ou vinificação envolve, no mínimo, as seguintes operações: 
1. Preparação do mosto, por extração da polpa da fruta. 
O mosto é composto por água, açúcares, ácidos orgânicos, compostos nitrogenados, matérias 
pécticas e substâncias minerais, em quantidades que variam com a fruta e o grau de 
maduração. 
2. Fermentação alcoólica, por ação da levedura, segundo a reação química: 
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
Glicose Etanol Dióxido de Energia
 carbono
Observe-se que o processo fermentativo passa por três etapas de diferente intensidade (inicial, 
tumultuosa e final). 
3. Acondicionamento final, por filtração e/ou decantação. 
Produção do vinho
http://www.bteduc.bio.br/guias/03_A_Vinificacao.pdf
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Produção da azeitona
Produção do azeite
Conclusão
Fazer
- Apresentar a biotecnologia escolhida
- Apresentar os mecanismos envolvidos
- Discutir as vantagens e desvantagens da tecnologia
- Apresentar as aplicações (reais ou conceituais)