alcool

5/14/2018 alcool - slidepdf.com

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FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL

INTRODUÇÃO

Fermentação



As leveduras formam uma das mais importantes

subclasses dos fungos.

Fungos como as bactérias estão espalhadas pela

natureza embora eles vivam normalmente no solo e

em regiões de umidade relativamente mais alta que

as bactérias.

FERMENTAÇÃO - MICROBIOLOGIA BÁSICA

Leveduras



As leveduras são unicelulares, e se reproduzemnormalmente por gemação ou brotamento. Elas são

facilmente diferenciáveis das bactérias por

apresentarem dimensões maiores e por suaspropriedades morfológicas .

As células de levedura são esféricas, elípticas ou

cilíndricas, variando grandemente em suas dimensões

(sacharomcies cerevisie 2 a 8 micrometros de diâmetro

e 3 a 15 micrometros de comprimento).


Leveduras



FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS

As leveduras foram os primeiros microorganismosencontrados capazes de crescer na ausência de

oxigênio. Em anaerobiose (ausência de oxigênio) o açúcar é

convertido principalmente em álcool e dióxido deCarbono (CO2).

Em aerobiose (presença O2) os produtos formados são o

dióxido de carbono e água, sendo sua multiplicaçãomais rápida e produz mais células.

Oxigênio




Necessidades NutricionaisAs leveduras necessitam dos mesmos elementosquímicos que as outras formas de vida.

Fatores de CrescimentoAs leveduras necessitam de determinados fatores decrescimento tais como vitaminas




Temperatura

Temperatura ideal de 20 a 30ºC.

pHAceita-se em geral que as leveduras crescem melhor emmeios ácidos pH entre 4,5 e 5,0.




Multiplicação das leveduras

A multiplicação do fermento é feita no inicio da safra até

que se atinja a população ideal para a condução do

processo.

No decorrer da safra é feito o acompanhamento,

verificando-se existência de mortes por envelhecimentoou condições adversas e perdas de levedura no

processo (centrifugas e fundo de dorna).




Multiplicação das leveduras

Neste caso torna-se necessário criar condiçõesde reprodução das células, controlando o equilíbrio do

percentual de células ativas, tomando cuidados

especiais na condução do processo, tais como:teor alcoólico;

tempo de tratamento;

adição de bactericidas e

antibióticos.




TerminologiaMosto

Toda mistura açucarada ( caldo - mel - água ) destinada afermentação alcoólica.

Brix

Porcentagem de sólidos solúveis contidos em uma solução.Exemplos de sólidos sóluveis: sal, açúcar

AcidezUtilizada para quantificar o índice de infecção

Açúcares Totais ( ART )

Porcentagem em peso de açúcares contido no caldo da cana ,

compreendendo sacarose, glicose, frutose .

Ã Á




Mosto é uma mistura de mel, xarope e caldo clarificado.Sua concentração é definida conforme a produção

pretendida e a viabilidade da levedura.

O mosto deve ter as seguintes características:

Isenção de Sólidos (bagacilho, areia, terra);

Temperatura máxima de 32ºC;

Contaminação < 10² (ideal).

Preparo do Mosto

Ã Á




OBJETIVO: Realizar a introdução necessaria deágua ou caldo para obter a concentração adequada

de açúcar na alimentação das dornas.

Diluição do Mosto

Ã Á




INTRODUÇÃO

OBJETIVO: Reduzir a temperatura em média de 65ºC

para 28°C à 32ºC.

CONSEQÜÊNCIAS DE TEMPERATURAS ELEVADAS:

Aumento da proliferação bacteriana;

Redução da viabilidade celular; Queda no rendimento fermentativo;

Probabilidade maior de floculação.

Resfriamento do Mosto

Ã Á




INTRODUÇÃO

F e r m e n t a ç ã o

Multiplicaçãodas Leveduras





INTRODUÇÃO

Oxigenação do meio:

Esta etapa é de extrema importância para o sucesso damultiplicação da levedura em função da aerobiose.

Ocorre através da utilização de ar comprimido e poragitação mecanica.

Aquecimento da água e mosto:• Garante uma maior velocidade na multiplicação dalevedura e provoca inibição de leveduras não interessantes

ao processo.

• Temperatura ideal em torno de 35° a 37° C.

Princípios Fundamentais: Multiplicação





INTRODUÇÃO

Brix de alimentação:

Faixa ideal de operação: de 6° a 10° Brix.

Para Brix maiores que 10° a velocidade de multiplicação

da levedura é menor.

Utilização de antibióticos:Necessário para inibir o crescimento de bactérias.






INTRODUÇÃO

Utilização de nutrientes: São importantes também para favorecer amultiplicação rápida da levedura.

Os mais utilizados são:• fontes de nitrogênio (sulfato de amônio);

• fontes de magnésio (sulfato de magnésio);

•

fontes de potássio .• e outros (zinco, fósforo, cálcio etc.)

A aplicação é necessária até atingir 5% de fermento dentro das dornas.






INTRODUÇÃO

Exemplos

Multiplicação das Leveduras

FERMENTAÇÃO DORNAS



FERMENTAÇÃO - DORNAS

São tanques construídos geralmente em aço carbono comcapacidade variável de acordo com a capacidade doprocesso.

Podem ser fechadas ou abertas:

Abertas: apresentam perda acentuada pois, com aeliminação do CO2 da fermentação, haverá um arraste deálcool.

Dornas de Fermentação





Podemos encontrar 03 tipos de processo de fermentação,sendo:

Fermentação Continua;

Fermentação Descontinua e

Fermentação Conbat.

Tipos de Processo de Fermentação





TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Fermentação Continua: Neste processo utiliza-se dorna de

grandes dimensões, sendo que o processo é ininterruptooperando da seguinte forma:

1º - O mosto é misturado a levedura na primeira dorna;

2º - Passará para as demais num processo continuo até chegara ultima dorna onde a concentração de açúcares estará menor

possível podendo assim considerar a dorna como morta;

3º - O vinho bruto desta ultima dorna é enviado paracentrifugação;

4º - O vinho centrifugado é enviado para o aparelho de

destilação.

Fermentação Continua





CENTRÍFUGA

DESTILAÇÃO

ÁGUAÁCIDO

TRATAMENTO DO FERMENTO

MOSTO

TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Continua





TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Características deste processo :

•

Facilidade e custo baixo de automação;• Custo baixo de instalação de equipamentos

( menor n° de dornas );

• Difícil controle microbiológico;

• Dificuldade de limpeza das dornas.

Fermentação Continua





Fermentação Descontinua ou Batelada : Neste processoutilizamos várias dornas geralmente com capacidade menor

que as do processo continuo, podemos dizer que neste tipo deprocesso trabalhamos fazendo várias pequenasfermentações, pois as dornas são cheias, fermentadas eprocessadas uma a uma.

TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Descontinua





BATELADA COM CENTRIFUGAÇÃO (MELLE BOINOT)

ÁGUA ÁCIDO

DORNA

ÁGUA

TROCADOR DE CALORTANQUE PULMÃO

VINHO BRUTO

VOLANTEDE VINHO

TURBINADO

CENTRÍFUGA

CUBA

FERMENTOTRATADO

MOSTO

TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Batelada

DESTILAÇÃO





Características deste processo :

Alto custo de instalação e automação;

Alto custo de manutenção;

Facilidade no controle microbiológico;

Limpeza das dornas com maior

frequência .

TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Descontinua





Fermentação Conbat : Neste tipo de processo temos umamescla dos dois processos já citados, sendo que

temos 1 dorna “mãe” por onde começamos o processo

de alimentação e dela distribui-se para as demais

dornas para término da fermentação.

TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Conbat






Fatores queinfluenciam o

Processo de

fermentação



Temperatura da Fermentação

Nesta temperatura a levedura se multiplica menos, e

aumenta o rendimento.

se conseguir manter a

contaminação sob controle.

Temperatura Ideal

de 33,0º a 34ºC,

sendo a máxima 35ºC

isto é...



Velocidade de Alimentação

Ideal : Quanto menor a velocidade menorestresse, menor produção de produtos secundários e maior rendimento.

Crítico : Quanto maior a velocidade:

Maior a produção de glicerol;

Maior a infecção;

Maior estresse da levedura;

Auto custo da refrigeração;

Auto custo de antibiótico.



Principais subprodutos

Glicerol: • Protetor estresse osmótico ( Quando há uma grandeconcentração de sais no meio ).

Ácido Orgânicos : Ácido Acético e Ácido Succínico:

Ácido Succínico ► Agente antibacteriano natural;

Ácido Acético ►Surge na fermentação em função da

ação de bactérias.

Biomassa :

Crescimento da massa celular.




Ç

INTRODUÇÃO


Fatores quecausam

perdas a

fermentação



Fatores que causam perdas a fermentação

Espumas

Floculação

O que são as espumas:

Bolhas de gás;

Aprisionada por película líquida.



Floculação

Ocorre pela presença de leveduras floculantes: Em

produção de água ardente é comum a aplicação.

Fermentação com centrífuga: deve - se adotar medidasrápidas para controlar esta floculação diminuindo ao

máximo os custos com tratamentos desnecessários (

ácidos, antibióticos, desgastes de bicos e diminuição da

sangria ) .

Conclusão: a melhor medida é a preventiva, ou seja,

evitar que a levedura flocule.

Floculação



Causas da floculação:

• Resposta da levedura às mudanças do meio ambiente

que podem ser provocados por exemplo por bactérias e

também representa um mecanismo de defesa da levedura

em condições desfavoráveis a sua sobrevivência, ou seja,

uma estratégia de sobrevivência.

Floculação



IDEAL: CÉLULAS ISOLADAS



FLOCULAÇÃO CAUSADA POR BACTÉRIAS



Fermentação Alcoólica

Definição

– Processo metabólico constituído de reações

bioquímicas em cadeia (glicólise) em que

açúcares simples (monossacarídeos) são

metabolizados por microrganismos(leveduras) de interesse industrial,

resultando na formação de etanol, energia

(ATP), CO2, e compostos secundários



Introdução

Sala de Fermentação

– Constitui-se no local em que se encontram os

equipamentos necessários à condução do processo

de fermentação alcoólica industrial




Materiais de construção – Alvenaria

– Madeira

–

Ferro – Aço Inóx




Tipos

– Abertas

•menor custo•limpeza mais fácil

•melhor visualização

•

problemas com derramamento deespumas

•maior o consumo de anti-espumantes




Tipos – Fechadas

•possibilita a recuperação do CO2.

•possibilita a lavagem do CO2e recuperação do

etanol.

•não há problema com o derramamento de

espumas

•dificulta a visualização do processo




Refrigeração interna

– Equipamentos•serpentinas

Refrigeração externa

– Equipamentos•tubo circular perfurado tipo corôa

•trocador de calor a placas



Capacidade das Dornas de Fermentação

Fatores

– A.T. % mosto.

– Processo de condução da fermentação. – Capacidade dos aparelhos de destilação.

Preferência

– por dornas de grande capacidade.menor custo, exigem menos mão- de- obra,

maior resistência à variação de temperatura



Limpeza e Conservação das Dornas de

Fermentação.

Freqüência

•ao final de cada ciclo fermentativo.

•materiais empregados(água quente sob pressão).

•vapor.



Processos de Fermentação Contínua

•Não prevêem salas de fermentação.

•

Dornas fechadas de grande capacidade.•Sistema de refrigeração externo por

trocador de calor a placas

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