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Alunas: Camila Fredo Paola Munheiro Samara Massochin Introdução; Padronização e legislação; Terminologia vinagreira; Matérias – primas; Microrganismos; Rendimento e produtividade; Fatores que afetam a qualidade do vinagre; Bioquímica da fermentação acética; Processo de fabricação; Tratamento final; Envelhecimento; Materiais resistentes; Alterações e defeitos; Tipos de vinagre; Uso e aplicações; Conclusão; Referências bibliográficas. - Iogurte - Pão - Queijo - Vinho - Cerveja São alimentos fermentados conhecidos há milhares de anos! • Pasteur (1822-1895) que determinou as bases científicas da produção industrial do vinagre; • Produto da transformação do álcool em ácido acético por bactérias acéticas; • Seu nome provém do francês vinaigre ou vinho azedo; Propriedades desinfetantes e antiinflamatórias. Empregado como purificador de ar. Importância do vinagre: ◦ Recomendado para tratar disfunções respiratórias, feridas e úlceras; ◦ Recomendado aos soldados na guerra, fazendo parte da ração diária, para prevenir possíveis contaminações microbiológicas; ◦ Nas epidemias de cólera, o vinagre foi utilizado para desinfecção; No Brasil não se dá a devida importância para a qualidade do vinagre; ◦ Considera-se apenas como um condimento azedo; ◦ Menospreza-se as propriedades nutritivas, organolépticas, sanitizantes e até medicinais. Matéria prima mais barata; Processos mais produtivos; Lucro Qualidade Resultado: Vinagres que se apresentam realmente apenas como uma solução ácida. O termo vinagre, isoladamente, corresponda ao produto obtido da acetificação do vinho, a matéria-prima utilizada para sua elaboração é variável em função da disponibilidade de cada país. Vinho Arroz Sidra e malte Álcool Álcool de cana-de-açúcar e vinho 1790 – Lavoisier comprovou cientificamente a responsabilidade do oxigênio na formação do vinagre; 1864 – Pasteur comprovou a necessidade de um fermento vivo para a transformação do etanol em ácido acético; 1926 – Henneberg publica uma obra identificando numerosas bactérias acéticas; 1950 – Hromatka e Ebner registram a patente de produção de vinagre pelo processo submerso, aerado e ininterrupto; 1960 – Heinrich coloca no mercado completas fábricas de vinagre, de vários modelos e capacidades. - Garantiu assistência técnica permanente em qualquer parte do mundo; - Possibilitou a utilização de inúmeras matérias primas; - [ ] acéticas > 10% em 24h; - Obtenção de ac. Acético para outras finalidades. Definição Um alimento do grupo dos condimentos, obtido por fermentação acética de soluções alcoólicas diluídas, sendo estas resultantes de fermentações alcoólicas de mostos açucarados ou amiláceos. De acordo com a legislação vigente no Brasil: ◦ É proibida a elaboração de vinagres por diluição de ácido acético de origem não fermentativa; ◦ Para os vinagres concentrados, vigorarão as mesmas características, respeitadas as proporções de concentração; ◦ O vinagre será classificado em vinagre de vinho tinto ou de vinho branco, de acordo com a matéria prima que lhe deu origem; ◦ O produto resultante da fermentação acética de outros líquidos alcoólicos será denominado fermentado acético, podendo ser usada a palavra vinagre no rótulo, desde que seja acrescida do nome da matéria prima de sua origem. ◦ Os vinhos destinados à fabricação de vinagre (vinho-base) deverão ser acetificados na origem; Acidez acética mínima = 0,6g/100mL ◦ A conservação deve ser através de pasteurização ou adição de dióxido de enxofre, no limite máximo de 200 ppm; ◦ Proibido o uso de corantes, melaço ou outro tipo de aditivo, salvo prévia autorização do órgão competente; ◦ O vinagre pode ser submetido à colagem, clarificação, aeração e envelhecimento. Vinagre de vinho Componentes Máximo Mínimo Acidez volátil em ac. Acético (g/100mL) 4,0 Etanol em volume a 20°C (G. L.) 1,0 Cinzas 1,0 Extrato seco reduzido, tinto e rosé (g/L) 7,0 Extrato seco reduzido, branco (g/L) 6,0 Sulfato de potássio (g/L) 1,0 Vinagre de álcool Componentes Máximo Mínimo Acidez volátil em ac. Acético (g/100mL) 4,0 Etanol em volume a 20°C (G. L.) 1,0 Extrato seco reduzido (g/L) 0,2 Resíduo mineral fixo (g/L) 0,02 A adulteração de vinagres de vinho, frutas e mel com vinagres de açúcar ou de destilados só pode ser detectada a partir de análises mais completas. ◦ Determinação de componentes próprios da matéria prima original; ◦ Determinação de componentes estranhos à matéria-prima; Vinagre de vinho tinto Concentração de ácido tartárico e antocianinas Vinagre de matéria prima de origem agrícola Presença de formaldeído, metanol, piridina, acetona, ácido fórmico, mercúrio, etc. Análise de deutério; Observar a região de origem. 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%. Grau G.L. (Gay-Lussac): teor alcoólico de uma mistura hidroalcoólica. Fermentado acético de frutas ou vinagre de frutas: denominação usada para distinguir dos vinhos tinto ou branco. Acetificação: transformação do etanol do vinho-base em acido acético. Acetificador ou reator: fermentador específico para realizar a fermentação. Mãe do vinagre ou zoogléia: material gelatinoso produzido pelas bactérias acéticas. Sulfitagem: adição de dióxido de enxofre como conservante. E.T.A.: porcentagem de aumento de ác. Acético em uma fermentação em 24h. G.K. ou C.T. (conc. total): soma da conc. de etanol e ác. Acético em um meio (% mássica). Calda ou mistura: meio líquido contendo todos os nutrientes para ocorrer a fermentação. MP para produção fermentativa do álcool é, também, MP do vinagre. Classificação geral: ◦ Vinagres de sucos de frutas: uva, maça, laranja, uva-passa, caqui, abacaxi, pêra, morango, framboesa, ameixa, figo, pêssego, etc. Fermentação alcoólica Fermentação acética ◦ Vinagres de tubérculos amiláceos: batata, batata doce, mandioca, etc. ◦ Vinagres de cereais: cevada, centeio, trigo, arroz, milho, etc. - Hidrólise prévia; - Enzimática; - Ácida não é indicada. ◦ Vinagres de MP açucaradas: xarope de açúcar, mel, melaço, soro de leite, etc. ◦ Vinagres de álcool: álcool propriamente dito diluído, aguardente, outros destilados. - Adição de nutrientes é indispensável! Matérias-primas de origem vegetal já possuem nutrientes suficientes para as bactérias acéticas. Emprego de vinhos de baixa qualidade pode afetar a qualidade do vinagre! Bebidas alcoólicas contendo conservantes ou mesmo antissépticos naturais podem afetar a acetificação. A água utilizada para o preparo do mosto deve ser potável, de baixa dureza, livre de sedimentos e isenta de cloro. Fermentação alcoólica Fermentação bacteriana - Processo anaeróbio; - Agente fermentativo é a levedura. Presentes nos sucos de frutas ou fermento prensado. Acetobacter– mais eficiente - Processo aeróbio; - Microflora mista. S. cerevisiae e S. cerevisiae var. ellipsoideus. G.K. entre 10 e 14 Cepas com as seguintes características: ◦ Conferem alto rendimento e produtividade; ◦ Toleram altas concentrações de etanol e ácido acético; ◦ Não produzem material viscoso; ◦ Não consomem o produto; ◦ Crescem em meios pobres em nutrientes e a temperaturas próximas de 30°C; Crescimento satisfatório em meio sólido! Fonte de carbono (etanol, glicerol e glicose); Ácido acético; Vitaminas do complexo B; Fosfato, amônio, potássio, magnésio, cálcio, sulfato, carbonato e cloreto; Traços de ferro, manganês, cobalto, etc. 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 Vinagres de origem agrícola já contém a maioria dos nutrientes. Vinagres de origem alcóolica ou açúcar, necessita de complementação. 46 g 60 g 1g – 1,304 g • Espécies de Acetobacter • Valor da concentração total Espécies mais rentáveis Processo: Taxa de evaporação do álcool Consumo de ácido formado por espécies superoxidantes indesejáveis Produtividade • Concentração total selecionada; • Suprimento de oxigênio adequado; 10 milhões de células por mililitro de mistura Vinagre Castelo Branco – Jundiaí - SP 60.000 L 40.000 L 24 h 10.000 L 24 h 10.000 L Vinagre forte: • Acidez: 10,3g por100 mL; • Conc. de etanol: 0,32 GL Vinagre Castelo Branco – Jundiaí - SP 24 h 10.000 L • Concentração etanólica 8,2 GL e acidez de 1,2 g por 100 mL Vinagre Castelo Branco – Jundiaí - SP • 8,05% de acidez • 2,1°GL em etanol Produtividade: 1,07g/(L.h) Cada indústria trabalha nas condições favoráveis possíveis; Temperatura afeta significativamente. Processo Produtividade (g/(L.h) Lento ou em superfície 0,05 Rápido ou alemão 1,0 Frascos agitados 1,5 Submerso 2,5 AROMA MACIEZ LIMPIDEZ COMPOSIÇÃO Melhora a qualidade Natureza; Conservação; Estado de maturidade; Teor dos componentes da matéria –prima; Presença de contaminantes; Tempo de fermentação inadequado; Carência ou excesso de nutrientes; Uso de aditivos impróprios; Processo de clarificação inadequado; Processo de envelhecimento inadequado; Embalagens impróprias. Rendimento de 100% é POSSÍVEL Substrato Produto • Oxidação de etanol em ácido acético: • Modificação do comportamento químico das bactérias acéticas; • Morfologia. Poucos estudos Conhecido a cerca de 200 anos – Barricas de vinho incompletas apresentavam avinagramento mais rápido; Entrada do vinho Saída do vinagre Adiciona-se em torno de 10% do volume útil do acetificador com vinagre não pasteurizado, para trazer as bactérias ativas Após 15 dias, retira-se em torno de 10% do volume do vinagre (substituído por vinho, para acetificar) Semanalmente pode-se retirar e colocar vinho, para tornar o processo contínuo. A adição do vinho deve ser realizada com cuidado, para não romper o véu e ocorrer a precipitação das bactérias no fundo do recipiente Os rendimentos da transformação do álcool em ácido acético são baixos; Há a possibilidade de proliferação de bactérias produtoras de celulose e consumidoras de ácido acético; Se houver contato com ferro, cobre, alumínio ou outros metais podem ocorrer problemas de turvação e toxicidade. Passagem do vinho por um material com superfície exposta O vinho/vinagre encontram o ar em contracorrente O vinagre é retirado a cada 10 dias (bem mais rápido que o processo lento) Esse sistema representa o primeiro passo para a industrialização A perda de substâncias voláteis por evaporação é de aproximadamente 10% - Muito elevada; O material utilizado como suporte se contamina facilmente, exigindo uma limpeza periódica, o que ocasiona sua substituição praticamente todos os anos; O novo material necessita de um minucioso acondicionamento até a sua impregnação de vinagre. Surgiu em torno de 1950; O método se baseia em manter a cultura de bactérias acéticas submergidas no vinho a acetificar, com um suprimento abundante de ar; Após a acetificação da matéria-prima, é feita a descarga de uma parte de vinagre, sendo reposta com uma parte de vinho, sem parar o processo; O processo de transformação leva em média 20 horas. a) Turbina de ar b) Compensador de ar c) Dispositivo para coletar líquido de condensação d- e) Dispositivo para controlar a formação de espuma f) Dispositivo para medir o álcool g) Serpentina para refrigeração h) Dispositivo para refrigeração i) Termômetro j) Bomba para entrada do vinho k) Bomba para retirada do vinagre Sistema de aeração Em torno de 2/3 da capacidade do tanque ficam preenchidos; Inicialmente o líquido preenche todos os espaços do acetificador (desde a turbina, e do tubo de aspiração do ar até o nível de líquido no tanque; O motor é acionado e a turbina gira a 1750 rpm, querendo expulsar o meio contido no seu interior, e alcança a parede do fermentador, tangencialmente ao fundo; O conteúdo do tubo de aspiração é sugado rapidamente e conforme o nível de líquido desce dentro do tubo, o ar (filtrado) entra até atingir a turbina estrelada; Sistema de aeração A partir desse momento a turbina aspira ar pelo tubo e calda por fora, expulsando uma emulsão formada através do estator, que a orienta de modo a se chocar com as paredes do tanque; Esse sistema de aeração consegue vazões de ar de 0,3 a 0,4 volumes de ar / volume de meio . min (VVM). 1/3 2/3 Quando chega a 0,2% de acetificação Automaticamente descarrega-se em torno de 1/3 do volume de vinagre Segue para o tratamento final 1/3 2/3 Mantém-se sempre o mesmo nível de líquido Processo semicontínuo Teor alcóolico em torno de 2 a 3% (em concentração) o vinho leva em torno de 20h para ser transformado em ácido acético. Os teores de 5 a 6%, 28 h. A acetobacter europeus sp nov. conduz a maior parte das acetificações com concentrações entre 17 e 20, altamente capacitada e produtividade elevada. Para se obter isso realizam-se duas etapas: Meio de cultura Acetificador 1 Acetificador 2 Transformação acética de 15% Completa acetificação (até a concentração de 20) Tipo de processo Lento Rápido Submerso Qualidade do vinagre Ótima Depende do envelhecimento Depende da clarificação e envelhecimento Custo do equipamento Baixo Alto Alto Rendimento do processo Variável Variável Alto Produtividade Baixa Variável Alta Facilidade operacional Grande Média Grande, depende da automação Manutenção do equipamento Simples Trabalhosa Simples Volume de produção Pequeno Médio Grande PROCESSO MATÉRIA - PRIMA LENTO VINHOS DE UVA • Fornece vinagre límpido; • Filtração em tecidos de algodão ou feltro; • Ajusta a concentração com água potável • Pasteuriza-se a 65°C e 5 min. • Envasa –se a quente. PROCESSO MATÉRIA - PRIMA GERADORES VINHOS DE UVA • Fornece vinagre praticamente límpido; • Material suporte agente filtrantee de sedimentação; • Filtração em filtro prensa; • Pasteurização; • Envase. PROCESSO MATÉRIA - PRIMA SUBMERSO VINHOS DE UVA • Vinagre turvo; • Agente clarificante • Bentonina • Clara de ovo PROCESSO MATÉRIA - PRIMA SUBMERSO VINHOS DE UVA • Vinagre turvo; • Agente clarificante • Filtração em filtro prensa; • Pasteurização; • Envase. • Bentonina • Clara de ovo • Vidro • Plástico • Aço • Madeira Melhora as características organolépticas dos vinagres obtidos a partir de frutas, cereais e mel; Vinagre de álcool quase não sofre alterações ; Reação de oxidação e de esterificação são as responsáveis pela melhoria do sabor e do aroma; Intensifica a cor, brilho e limpidez. Pobreza de composição Características organolépticas muito melhores. Efeito corrosivo; Efeito solvente. Armazenamento e distribuição Fermentação • Ressecamento; • Vazamento; • Contaminações; • Infecções. Acessórios especiais • Válvulas; • Registros; • Filtros; • Sensores. Tântalo Prata Platina Ligas especiais Microbiológicos Macrobiológicos Químicos Microbiológicos Refere-se as espécies de bactérias acéticas que produzem material mucoso. Acetobacter pasteurianus subsp. xylinum • Obstrui o equipamento com polímero gelatinoso e viscoso constituído celulose; • Aumenta a viscosidade do material; • Controle Usa inóculo adequado e telas para impedir a disseminação pelas moscas Lactobacillus • Devido a fermentação láctica; • Causa alteração no aroma e sabor do vinagre; • Controle fazer a acidificação inicial do material à ser avinagrado e utilizar fonte de inóculo isentas de contaminação. Oxidação do ácido acético • Perda de acidez; • Provocada pelas próprias bactérias do vinagre, que passam a consumir a acidez quando o teor de álcool cai para menos de 0,2%; • O controle não deixar o vinagre pronto na vinagreira e armazená-lo em ambiente anaeróbio. ARROZ ÁLCOOL BRANCO AGRIN BALSÂMICO VINHO FRUTA MALTE AROMATIZADO ARROZ ÁLCOOL BRANCO AGRIN BALSÂMICO VINHO FRUTA MALTE AROMATIZADO ÁLCOOL Obtido pela fermentação acética de uma mistura hidroalcoólica, originária do álcool etílico potável. FRUTA Proveniente da fermentação do suco de fruta. O de maça previne doenças cancerígenas. ARROZ Originário da fermentação desse cereal. Ajuda em casos de renite. TRIGO AGRIN Mistura de 90% de fermento, obtido do fermentado do álcool, com 10% do fermentado acético, obtido do fermentado alcoólico do vinho. VINHO Proveniente da fermentação acética do vinho, podendo ele ser branco ou tinto. São vinagres mais puros. Com ervas os essências, obtidos por maceração ou mistura a partir de um vinagre já pronto. AROMATIZADO BALSÂMICO Original Com matéria –prima proveniente da uva de Trebiano • Produto mais sofisticado; • Dois tipos; BALSÂMICO Industrializado Mistura da uva Trebiano em baixa fervura com o vinagre de vinho aromatizado com açúcar caramelizado e ervas • Produto mais sofisticado; • Dois tipos; BALSÂMICO • Produto mais sofisticado; • Dois tipos; • Coloração escura; • Previne doenças cardiovasculares. Doença Tipo de vinagre Ação esperada Acne Vinho Remove cicatrize Dor de cabeça Aromatizado (ervas) Diminui a dor Obesidade Cidra de maça Ajuda o metabolismo Herpes Cidra de maça Alivia a dor, coceira e ardor Pele rachada Vinho Cura Dor de garganta Vinho Diminui a dor Queimadura Cidra de maça Diminui a dor Muitas vezes o vinagre participa diluído ou como componente de uma formulação!!! Medicamentos Utilização Ação esperada Saladas Sabor, assepsia Carnes, peixes, legumes Conservação, sabor Cabelos Maciez e brilho Tecidos Limpeza e preservação de cores Metais Remoção de óxidos Contusões e distensões Aumento da circulação sanguínea local Pães, panetones Fungicida Fabricação de queijos Coagulante e desinfetante Tubulações e equipamentos Eliminação de resíduos e incrustações O vinagre se tornou um produto importante com o passar dos anos – maior consumo e a procura de uma vida mais saudável; As materias primas mais utilizadas são: os tubérculos, cereais, MP açucaradas, de álcool, frutas e de vinho; Os microrganismos mais comuns são: S. Cerevisae, e Acetobacter; A qualidade do vinagre é a variável de maior preocupação, por esta razão deve-se ter cuidado com o odor, sabor, maciez e a composição; Os processos de fabricação tem características próprias, sendo a produção submersa a mais utilizada; O envelhecimento é a etapa mais importante da produção do vinagre, pois ela dará o sabor final ao produto; PEDROSO, P. R. F. Produção de vinagre de maça em biorreator AIRLIFT. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/85261/192096.pdf?sequen ce=1> Acesso em: 24 de Julho de 2017 BRT. Dossiê técnico. Disponível em: <http://respostatecnica.org.br/dossie- tecnico/downloadsDT/Mjc2Nzc=> Acesso em: 26 de Julho de 2017 EMBRAPA. Vinho para acetificação. Disponível em: <https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinagre/SistemaProduca oVinagre/acetificacao.htm> Acesso em: 27 de Julho de 2017. BIOSOM. 10 Principais tipos de vinagres e seus benefícios. Disponivel em: < https://biosom.com.br/blog/alimentacao/10-principais-tipos-de-vinagres-e-seus- beneficios/> Acesso em: 27 de Julho de 2017. SACHS, L. G. Vinagre. Disponivel em: <http://www.schumacherinsumos.com.br/images/vinagre.pdf> Acesso em: 27 de Julho de 2017. EMBRAPA. Sistemas de produção de vinagre. Disponível em: <https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinagre/SistemaProduca oVinagre/introducao.htm> Acesso em 27 de Julho de 2017. • HASHIZUME, T. Tecnologia do Vinho. In: AQUARONE, E; BORZANI, W; SCHAMIDELL, W; LIMA, U.A. Biotecnologia Industrial: Biotecnologia na produção de alimentos. São Paulo: Editora Edgard Blücher, v.4, p.21-68, 2001.
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