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Ácido etanóico
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EQB353 – Microbiologia Industrial
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USOS
9 produção de politereftalato de etila (PET)
9 acetato de celulose utilizado na película fotográfica
9 acetato de polivinil utilizado na cola de madeira
9 para limpeza e desinfecção
9 como condimento em saladas ( vinagre )
9 como solvente
9 síntese de perfumes e corantes
9 preparação da seda artificial
9 tinturaria, imprensa
9 obtenção de sais metálicos para a fabricação de tintas e inseticidas
9 produção da aspirina.
9 em exames diagnósticos - detectar H.P.V. (Papiloma Vírus Humanus)
CARACTERÍSTICAS
9 líquido incolor
9 ponto de ebulição: 118,1°C
9 baixo ponto de fusão: 16,5°C
9 ácido fraco, corrosivo, com cheiro penetrante
Ácido Acético
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pelas leis que determinam a pureza do alimento estipula-se que o
vinagre usado na alimentação deve ser de origem biológica
Produção por via biológica ~ 10% da produção mundial
catalisador: ródio
T = 150-200°C
P = 30 atm
~ 75% do ácido acético para uso na indústria química é produzido
pela carbonilação do metanol:
Demanda global - cerca de 6,5 milhões ton/ano
Produção mundial total - estimada em 5 milhões ton/ano
~ a metade é produzida nos Estados Unidos
Produção Mundial de Ácido Acético
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AGRIN - marca fantasia de uma mistura composta por 90% de fermentado acético de álcool e 10%
de fermentado acético de vinho tinto ou branco, puro, com acidez volátil mínima de 4,0g/100ml.
9 Fermentados Acéticos Aromatizados: os vinagres podem ser aromatizados com ervas,
especiarias, frutas ou alho
9 Fermentado Acético de Xerez: produto típico da Espanha possui sabor delicado e exclusivo
9 Fermentado Acético de Champanhe (ou de cava na Espanha ou de espumante no Brasil):
trata-se de um produto de cor pálida e sabor elegante, como a bebida da qual procede
9 Fermentado Acético de Álcool: o mais forte de todos, apresenta elevada % de álcool
9 Fermentado Acético de arroz: é o vinagre japonês obtido a partir da fermentação do arroz
Mais suave e ligeiramente adocicado. O chinês é mais forte e ligeiramente ácido
9 Fermentado Acético de malte: é um produto escuro fermentado, feito a partir do malte
da cevada
9 Fermentado Acético de Sidra (ou de maçã): obtida a partir do suco fermentado de uma
variedade de maçã. É o menos ácido
9 Vinagre de Vinho: é o mais comum e elaborado a partir do vinho tinto ou branco
9 Vinagre Balsâmico (aceto balsâmico): escuro e bastante aromático, é feito com uvas
Trebbiano selecionadas da região de Modena, Itália. O autêntico vinagre balsâmico passa
por um longo processo de fermentação feito em barris de madeira, O tempo necessário
para a elaboração do vinagre balsâmico é de, no mínimo, 20 anos
Tipos de Vinagre:
Composição do Vinagre:
vinho
arroz
sidra e malte
álcool
álcool de cana-de-açúcar e vinho
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Itália, Espanha, França e Grécia
China e Japão
Estados Unidos e Inglaterra
Alemanha
Brasil
Matérias-Primas Empregadas:
6,5 %
6,6 %
até 11%
11 %
11 %
30
34
24
20-25
28
17-38
5-42
6-35
15-30
8-36
7,5 – 37
delgada
contínua
delgada
em ilhas
espessa
Faixa de
Película
Tolerância Tolerância a Temperatura
o
o
a álcool ácido acético ótima ( C) Temperatura( C)
A. rances**
*
Para processo rápido
**
Para vinagre de cerveja (Holanda)
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A. curvum*
A. aceti
A. xylinoides
A. orleanenses
A. acetigenum
A. schuetzenbachii
Microrganismo
9 Bactérias acéticas pertencem à família Pseudomonodaceae
Principais espécies: Acetobacter aceti, A. pasteurianus, A. xylinum,
A. schützenbachii e Gluconobacter oxydans
9 Polimorfismo: bastonetes e cocos, Gram negativos
9 Temperatura: 25°C a 30°C
9 pH: 3 a 4
9 Estritamente Aeróbias: na parte superior do mosto é formado um véu,
"mãe do vinagre“, espessura função da bactéria
Agentes:
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Bioquímica do Processo:
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9 Químicos – acidez (titulação, HPLC, etc.),
etanol (titulação, HPLC, dosagem enzimática, etc.) e O2
9 Físicos – temperatura, nível, espuma, ...
9 Microbiológico – ausência de contaminantes
Controles do processo:
Acidificação inicial do vinho com vinagre forte (vinagre de boa qualidade, não pasteurizado):
- inibir o crescimento de microrganismos prejudiciais, como fungos e bactérias láticas;
- introduzir as bactérias acéticas;
- ajustar a concentração inicial de ácido acético e álcool.
Etanol – 4 a 10% em volume
(NH4)2SO4 – 1,0 g/L
K2HPO4 – 0,1 g/L
KH2PO4 – 0,9 g/L
MgSO4.7H2O – 0,25 g/L
FeCl3 – 0,005 g/L
Acidez inicial – 2 a 3%
Oxigenação – 0,69 kg de O2 (~ 3,5 kg de ar) / kg etanol
Meio de Cultura Típico:
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Processo semi-contínuo
Tempo de processo = 2 a 3 meses
Concentração máxima de álcool residual = 7,8 g/L
Obtém vinagre de melhor qualidade, praticamente límpido
1. Processo Lento (Orleans ou Francês) - 1670
Sistemas de Produção:
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Problemas:
Perda de substâncias voláteis por evaporação (10%)
Proliferação de Acetobacter xilynum,
produtora de material gelatinoso (zooglea)
Infestações por insetos e nematóides
Tempo de processo = 2 semanas
Materiais de enchimento: bagaço de cana, sabugo de milho, tiras de madeira,
cortiça em pedaços, bagaço de uvas, carvão vegetal,
cerâmica em pedaços, vime, junco, plástico, isopor, etc.
Inoculação com vinagre forte - 7 a 10 dias
Concentração de álcool residual = 0,3% v/v
2. Processo Rápido ou Alemão - 1832
Sistemas de Produção:
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Gerador por Cavitação: processo contínuo em que a aeração e a agitação são
realizadas por um rotor localizado no fundo do tanque, criando uma agitação
vigorosa e intensa transferência de oxigênio
Gerador de mergulho: cesto contendo o material de enchimento é mergulhado e
levantado num tanque contendo a mistura vinho-vinagre forte
4. Outros Métodos
Problemas:
vinagre turvo
qualidade inferior àquela obtido pelo método lento
Tempo de processo = 30 a 40 h
Baseia-se na presença da bactéria acética submersa
no vinho saturado constantemente por ar
Concentração de álcool residual = 0,2% v/v
3. Processo Submerso - 1932
Sistemas de Produção:
Acetificador de Frings
Comparação entre os processos:
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9 Microrganismos diversos: existem várias espécies de bactérias, fungos e alguns
ácaros que podem contaminar o vinagre, tornando-o, em casos extremos, impróprio
para o consumo.
9 Elementos químicos: Fe e Cu, quando em concentrações elevadas, causam
escurecimento e turvação e transmitem um gosto metálico ao vinagre;
9 Mosquinha do vinagre (Drosophylla melanogaster): éresponsável pela
transmissão de vários microrganismos infectantes do vinagre;
9 Anguilula do vinagre (Anguillula aceti): pequeno nematóide (1 a 2 mm de
comprimento) que se desenvolve principalmente nos vinagres fracos, causando-lhes
odores desagradáveis e aspecto indesejável;
Alterações do vinagre
Clarificação (albumina, argilas, bentonita, caseína, etc.)
Filtração (filtração a cartucho; filtração com extrato filtrante; membrana filtrante; filtro
rotativo a vácuo e filtração por meio de fibras vegetais)
Envelhecimento – reações de esterificação (fornece aromas); diminuição da acidez
fixa; transformações dos taninos
Diluição (ajuste da acidez)
Pasteurização e Envase (65oC / 5 min)
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Processamentos finais do vinagre
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Processo Produtivo do Vinagre
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“poucos materiais têm a qualidade de poder ser
utilizados da engenharia aeroespacial a implantes
neurológicos”
“Desconheço material com tantas possibilidades”
“Nunca vi material tão versátil em termos de
propriedades e características”
Estudos preliminares detectaram que com a
celulose bacteriana é possível fabricar de coletes
à prova de bala a material para preservação de
documentos históricos:
pura microfibrilar biossintética, não oriunda de
árvores ou plantas, obtida por biossíntese de
bactérias do gênero Acetobacter.
Biofill® - trata-se de uma película de celulose
Celulose Bacteriana