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Biotecnologia Biotecnologia 2 Biotecnologia Aplicações 3 Biotecnologia Agricultura Ex: plantas transgenicas Médica Ex: produção de antibióticos Industrial Ex: aplicação de células/componentes Aquático 4 Grupos microbianos Produtos de microbiologia industrial/biocatálise 5 Anabolismo Catabolismo Energia Energia Produtos Nutrientes Compostos químicos, luz Componentes celulares (Macromoléculas) 6 Fermentação Separação Biomassa Mosto fermentado Rompimento Extração Extração Concentração Purificação Produto 7 8 Morfologia Citologia Fisiologia Macroscópica Microscópica 9 10 Bactérias 11 12 Bactérias Morfologia 13 Bactérias 14 Bactérias Actinomicetos/ Actinobactérias 15 Leveduras Bolores Aspergillus Bolores Penicillium 19 Aureobasidium pullulans Algas 20 21 Centrífuga 22 Morfologia Citologia Fisiologia Macroscópica Microscópica Citologia Célula procariota Célula eucariota 23 Citologia Flagelos- movimento Parede celular- coloração,rompimentoEsporos- resistência 24 25 26 Morfologia Citologia Fisiologia Macroscópica Microscópica Fisiologia Moléculas simples (glicose, aa, ácidos graxos, glicerol, ...) Reações Catabólicas Moléculas complexas (amido, proteinas, lipídeos, ...) Reações Anabólicas ADP + P 27 CONDIÇÕES AMBIENTAIS NUTRIENTES Temperatura pH Oxigênio 28 29 30 Biorreatores 31 Biorreatores 32 Biorreatores Controle condições ambientais Biorreator Matérias-primas Cultura estoque Suspensão celular Pré tratamento Preparo do meio Esterilização Separação Recuperação Purificação Produto Inóculo 33 Propagação das células 34 CERVEJA É a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto cervejeiro constituído de água potável, malte e lúpulo por levedura cervejeira. 35 *Adição parcial de outros cereais, germinados ou não, ou de extratos açucarados (malte). 36 Substância Conc. (%) nº Comp. químicos presentes Fonte(s) ou agentes Água 90 1 Álcool 4 1 Levedura e malte Carboidrato 4 16 Malte e adjuntos Sais inorgânicos 0,8 10 Mosto e malte Compostos nitrogenados 0,3 35 Malte Ácidos orgânicos 0,2 13 Levedura e malte CO2 0,5 1 Levedura Outros compostos 0,2 750 Malte/levedura/Lúpulo COMPOSIÇÃO DE UMA CERVEJA “TÍPICA” Fonte: Meilgaardet al., 1977 CERVEJA – composição (cont.) 37 Biotecnologia da produção de cerveja 38 39 Leveduras Cervejeiras Saccharomyces S.cerevisiae Alta fermentação S.uvarum Baixa fermentação MICRO-ORGANISMO 40 41 MATÉRIAS-PRIMAS 42 Principal componente Essencial para a qualidade da cerveja Influencia na localização da cervejaria Água Potável 43 Malte Cevada 44 AMIDO 45 Glicose Amido 2 EtOH + 2 CO2 46 47 PROCESSO MALTEAÇÃO • Limpeza e seleção de grãos • Embebição • Germinação • Secagem 48 MALTE 49 •cor do grão → tonalidade e tipo de cerveja MALTE 50 LÚPULO 51 52 Substância Concentração (%) em lúpulo Efeito do flavor na cerveja Resinas amargas 6 - 17 Ácidos alfa Humulona Cohumulona Adhumulona 5 - 8 Amargor Ácidos Beta Lupulona Colupulona Homolupulona 7 - 10 Amargor Hidrocarbonetos 0,2 – 0,6 Mirceno Pinenos Cariopilenos Farneceno Humuleno 0,1 – 0,3 0,003 – 0,005 0,05 – 0,08 0,07 – 0,1 0,08 – 0,15 Aromáticos (terpenos) Ésteres oxigenados Floral Taninos Lipídios e Graxos Aspereza, adstringência Composição do lúpulo Fonte: Verzele, M. “Brewing Science” vol 1, p.280 (1979). Biotecnologia da produção de cerveja 53 MALTE - Moagem 54 Mosturação/Cozimento: Mosto doce 55 Cocção: Mosto Amargo Filtração Resfriamento 56 Fermentação 57 58 Envase 59 Envase 60 Envase 61 Envase 62 Pasteurização 63
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