palestra-fermentacao

Crescimento Microbiano no
Processo Fermentativo
Everlon Cid Rigobelo
Dorna de fermentação
Dornas de fermentação
Dornas em regime contínuo
Fermentações

Lática

Acética

Alcoólica
Iogurte - lática
Iogurte - lática
Vinagre - acética
Alcoólica - cerveja
Alcoólica - cerveja
Alcoólica - cerveja
Alcoólica - vinho
Alcoólica – pão
Parâmetros bioquímicos

Temperatura

pH

Tensão de O2

Água

Pressão osmótica
Parâmetros microbiológicos
Taxa de crescimento
 Contagem de Células viáveis
 Massa de células
 Turbidimetria
 NMP
 Curva de Crescimento

Fermentação lática

Produto final o ácido láctico

A partir da lactose do leite.


ácido láctico
pH
Coagulação - desnaturação das proteínas do
leite

Formação do coalho usado na fabricação de
iogurtes e queijos.
Fermentação acética

Produz o ácido acético, que causa o
azedar do vinho ou dos sumos de fruta.

Conseqüente transformação em vinagre.
Fermentação alcóolica

Produz etanol e dióxido de carbono.

Etanol produtos utilizados pelo Homem.

Na produção de vinho, cerveja e outras
bebidas alcoólicas e do pão.
Fermentação

Glicose + 2ADP + 2Pi  2 etanol + 2CO2
+ 2ATP + 2H2O
Fermentação

Respiração aeróbica 38 ATP/glicose

Fementação 2 ATP/glicose+ álcool

anaeróbica
Enzimas

São proteínas

Polímeros de aminoácidos

Quebram o substrato

Específica – conformação induzida
Proteína - tijolos
Enzimas
Enzima - substrato
Piruvato descarboxilase

Piruvato – descarboxilação

Perde CO2 - C e O

Formação de bolhas
Tiamina pirofosfato

Coenzima

Mg2+

Ativa a descarboxilase
Álcool desidrogenase

Produzida por alguns microrganismos

Fermentação alcoólica

Saccharomyces cerevisae
Açúcar
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Fermentação

A fermentação é realizada por
microrganismos.

Quem são os microrganismos?
Microrganismos
Bactérias
Fungos filamentosos
Fungos filamentosos
Vírus
Levedura (unicelular)
Levedura
Efeito dos fatores
ambientais

O crescimento dos microrganismos é
afetado pelas condições:

Físicas e químicas do ambiente

Influencia + ou -
Temperatura do caldo

A temperatura ideal para fermentação
situa-se entre 28º e 30º.

Temperaturas
atividade do fermento.
Temperatura crescimento de bactérias
indesejáveis, prejudicando as leveduras.

Temperatura
Temperatura
Temperatura

Temperatura reações químicas na célula.

A cada 10ºC Velocidade 2X

Desnaturação – deformação da enzima

Temperatura ótima
Microrganismos

Psicrófilos:menor que 0º C

Psicrotolerantes - 20 e 40°C vivem a 0ºC

Mesófilos: 20 a 40°C, T. ótimo 37°C,


microrganismos vivem em animais de sangue
quente.
Termófilos e Hipertermófilos:45 e ≥ 80°C,
Acidez do caldo

pH do caldo 4,0 e 5,0 - desejável

pH do caldo que varia de 5,0 a 6,0

acidez
pH
Crescimento microbiano
Divisão celular
Divisão celular

Aumento da massa

Taxa de crescimento

Intervalo de tempo

Tempo de geração – variável

1 hora

20´

Fatores genéticos, nutricionais, estado
fisiológico da cultura.
Contagem de viáveis
Contagem de células viáveis
Massa de células

Peso seco:

Filtração

Secagem

Pesagem
Filtração
Estufa de secagem
Pesagem
Turbidimetria

Espectrofotômetro

Vantagem

Rápida e fácil execução, não destroem a
amostra.
Espectrofotômetro
Espectrofotômetro

Curva de crescimento

Mais luz menos crescimento

Massa microbiana

Sem destruir a amostra
Análises químicas

Concentração de proteínas

Concentração de Nitrogênio
NMP
NMP
Curva de crescimento
Lag

Período variável

Não há crescimento significativo

Preparação

Duplicação de organelas

DNA
Fatores que interferem

Choque térmico

Produtos químicos

Composição pobre
Log ou exponencial

Crescimento muito grande

Exponencial 2 – 4 – 8 – 16

Avaliação do crescimento
Estacionária

O nº de células nascem = morrem

Não há crescimento aparente
Declínio

Acúmulo de células mortas

Produtos tóxicos

Lise celular

Falta de alimentos

Aumento da [ ] de álcool
Crescimento contínuo

As células são mantidas na fase log ou
estacionária.

Fermentadores ou quimiostatos.

Crescimento em equilíbrio dinâmico.

Controle da densidade populacional e da
taxa de crescimento.
Tensão de O2

Microrganismos classificados como:




aeróbios,
anaeróbios facultativos,
anaeróbios estritos,
anaeróbios aerotolerantes e microaerófilos
Tensão de O2
Água

Essencial

Pressão do vapor da água, variando de 0 a 1.

Absorver água ou eliminar

Bomba de
orgânicos
K
e
síntese
de
compostos
Brix - Sólidos Solúveis Totais

A fermentação ideal de 15º brix.

Caldo apresenta brix 14º a 22º.

Brix > 15 diluir

Estabilidade
Brix > 15

Fermentações mais lentas

Incompletas,

Dificuldade de multiplicação do fermento.
Fermentação incompleta

ocorrem incrustações

Aroma e gosto indesejáveis

Furfural
Brix < 15

Fermentação rápida

Diminui o rendimento industrial
Pressão osmótica

Fator extremamente importante

Grupo das bactérias Archaea.

Requerem altas concentrações de sais para
seu desenvolvimento.
OBRIGADO

Que Deus abençoe
VOCÊS