7/28/2019 Biotec I

1/5

1- Defina fermentao.Processo anaerbio onde existem trocas qumicas em um substrato

orgnico pela ao das enzimas elaboradas por certos tipos demicrorganismos para obteno de energia.

2- Descreva um processo fermentativo genrico atravs defluxograma de blocos.

3- Quais so os principais tipos de matrias primas para a obtenodo etanol? E quais suas principais caractersticas?

Qualquer produto que contenha acar ou outro carboidrato, desde que

vivel economicamente. Matrias aucaradas (cana, mel, beterraba, etc.diretamente fermentveis-contem monossacardeos; no diretamente ferm-contem dissacardeos; fermentam aps hidrolise-inverso, diretamente pelaao da invertase), amilceas (milho, gros, razes e tubrculos. fermentam aps hidrlise sacarificao; transformao do amido no-fermentvel em acar fermentvel; processo complexo, difcilconservao, custo alto) e celulsicas (palha, madeiras variedade dematria mas economicamente no-vivel; processo complexo, teor deacar baixo).

4- Quais devem ser os atributos dessas matrias primas?Ser o mais barato possvel, de fcil obteno e exigir pouco ou nenhum

tratamento prvio; deve conter o substrato e atender as necessidadesnutricionais do microorganismo; auxiliar no controle do processo, ou seja,no causar variaes drsticas de pH ou produo de espuma excessivas;no provocar problemas na recuperao do produto. Ex: alta viscosidade, oque aumenta o custo com energia para a filtrao; deve ser de fcilestocagem e permitir armazenamento por um tempo; deve ter composiorazoavelmente fixa; no causar dificuldades no tratamento de efluentes.

5- Defina mosto. toda mistura aucarada (caldo da cana) destinada

fermentao alcolica. O mosto deve ser associado a fermentos especficospara acelerar o processo de fermentao.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3o

7/28/2019 Biotec I

2/5

6- Descreva sucintamente, como so preparados os mostos dasprincipais matrias primas para fermentao alcolica.Mosto de melao diluio com gua em misturadores. Mosto muitodiludo: fermenta mais rpido, escoa melhor, suja menos os aparelhos masexige volume maior, mais energia e gua. Mosto muito concentrado:maiores perdas com aucares no-fermentados, temperaturas mais altaspara fermentao, suja mais, mas diminui o volume nas dornas.Mosto de caldo de cana o caldo misturado com gua de embebio, clarificado por meio de aquecimento, decantao e filtrao (para separaecolides e materiais nitrogenados) isso torna o mosto mais limpo, fermentamelhor, espuma e suja menos. Aps a clarificao resfria-se o caldo e envia-se para dornas.Mosto de materiais amilceos os gros e feculentos (razes e tubrculos)so sacarificados, pois os agentes de fermentao no possuem enzimasamilolticas. A sacarificao realizada por vias qumicas, biolgicas ouao de enzimas mas as destilarias preferem a biolgica. A sacarificaofaz-se por ao enzimtica do malte ou pela ao microbiana de certos

fungos nos processos Amilo. Sacarificao pelo malte: preparo do malte(cereal germinado em condies especiais de umidade, temp e aerao).Durante a germinao ocorrem modificaes bioqumicas no cereal que sodesejadas para a sacarificao. Cerveja: cevada / destilarias: milho.

7- Descreva sucintamente, o que sacarificao por Malte.Etapas: Limpeza e classificao dos gros macerao a baixa temp em

cuba dgua germinao (ativao de amilofosfatase, amilopectinase, @ e&-amilase e at maltase) preparao do leite de malte ou secagem.

8- Quais os principais parmetros fsicos, qumicos e biolgicos quedevem ser controlados nos processos fermentativos? Explique

sucintamente a importncia de cada um deles. Fsicos (temp, presso osmtica), qumicos (pH, oxigenao, nutrientesminerais e orgnicos, inibidores), biolgicos (linhagem, espcie,concentrao de levedura, contaminao bacteriana)

9- Defina fermentador.Parte do equipamento central do processo fermentativo. Onde ocorrem

as reaes de transformao dos substratos nos produtos de interesse,atravs da ao de microorganismos. So usados para otimizar ascondies de cultivo das bactrias. Podem variar de forma e tamanhodependendo da aplicao.

10- Defina fase preliminar, tumultuosa e complementar.Fase preliminar ou lag-fase: inicia-se no momento do contato do levedo

com o mosto. Caracteriza-se por multiplicao celular intensa, pequenaelevao na temperatura e pequeno desprendimento de CO2.

Fase tumultuosa: Caracteriza-se pelo desprendimento intenso e volumosode CO2. a fase de maior tempo de durao. A temperatura eleva-serapidamente (refrigerao), a densidade do mosto reduz-se e elevam-se aporcentagem de lcool e acidez. O substrato agita-se como em ebulio.

Fase complementar: diminuio do desprendimento de CO2, menoragitao e diminuio da temperatura.

7/28/2019 Biotec I

3/5

11- Quais os principais parmetros de verificao prtica da purezanos processos fermentativos? Explique sucintamente cada umdeles.

Tempo de fermentao fixando-se os tempos mdios gastos numadestilaria, de acordo com os procedimentos tecnicos que se adotam, umaalterao para mais ou para menos, um sinal de importncia relevante naobservao da fermentao.

Odor da fermentao o aroma das fermentaes puras penetrante,ativo , e tende para odor de frutas maduras. Cheiro acido, a rano, acidosulfdrico e outros, indica irregularidades.

Aspecto da espuma embora varie com a natureza do mosto,temperatura e tipo de levedura, a espuma apresenta-se com aspectocaracterstico, nas mesmas condies de fermentao.

Drosfilas infalivelmente, quando h infeco actica, aparecemmoscas do vinagre em nmero proporcional contaminao.

Temperatura alteraes importantes na curva de temperatura doinicio ao final da fermentao so um indicio de possiveis defeitos (sistema

de refrigerao).Densidade do mosto durante a fermentao a densidade do mostodecresce, segundo uma curva condizente com a fase da fermentao. Desua observao, percebem-se as alteraes da marcha fermentativa.

Acares no mosto consomem-se de acordo com a curva dadensidade. A irregularidade no consumo indica falha da fermentao.

Acidez no substrato em fermentao no processo de fermentaonota-se um acrscimo da acidez. Quando a acidez final for maior que odobro da inicial, sinal de m fermentao

12- Defina processo de fermentao descontnuo.Tambm conhecido como fermentao por batelada um

processo fermentativo caracterizado pela inoculao e incubaode microorganismos, de tal forma, a permitir que a fermentao ocorra sobcondies timas. Neste tipo de produo, nada adicionado,exceto oxignio (processo aerbio), cido ou base (controle de pH) eantiespumante. Terminada a fermentao, a dorna descarregada, o meiofermentado segue para tratamentos finais. Ento a dorna lavada eesterilizada e carregada novamente com mosto e inculo. a forma maisutilizada pela indstria alimentcia, como exemplo a produode cerveja, vinho, iogurte, picles, etc.

13- Cite os principais sistemas de fermentao industrial nos

processos descontnuos de fermentao. Explique o princpio defuncionamento de cada um.Sistema de cortes: depois que se faz a primeira fermentao, divide-

se o volume do mosto fermentado dois recipientes, completam-se os dois edeixa-se fermentar. Um envia-se para destilaria e o outro serve paraproduzir o inoculo para mais dois e assim por diante.

Sistema de reaproveitamento de inoculo: aps a fermentaodeixa-se decantas as leveduras, retira-se o substrado fermentado para adestilao, trata-se o inoculo precipitado no fundo da dorna, ao qual sedenomina de p de cuba, e se realimenta com um novo mosto.

Sistema de cultura pura: sistema clssico de fermentao, no qualparte-se de um tubo de cultura pura para cada ciclo de fermentao,

seguindo-se todas as fases de preparo do inoculo, nas etapas de laboratrio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Microorganismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAniohttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Basehttp://pt.wikipedia.org/wiki/PHhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mostohttp://pt.wikipedia.org/wiki/In%C3%B3culohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ind%C3%BAstria_aliment%C3%ADciahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cervejahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vinhohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Iogurtehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Picleshttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Microorganismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAniohttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Basehttp://pt.wikipedia.org/wiki/PHhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mostohttp://pt.wikipedia.org/wiki/In%C3%B3culohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ind%C3%BAstria_aliment%C3%ADciahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cervejahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vinhohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Iogurtehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Picles

7/28/2019 Biotec I

4/5

e industrial, at as dornas de fermentao, nas quais se juntam o inoculo eo mosto.

Sistema de recuperao de leveduras: nesse sistema, aps afermentao passa-se todo o produto por centrifugas, nas quais se separaum liquido espesso com a aparncia de um creme, que recebe adenominao de creme ou leite de levedura.

14- Defina destilao contnua e descontnua, sala de fermentao,retificao e desidratao do etanol.

Destilao contnua: realiza-se em colunas de destilao, fazendo-se aalimentao continua do aparelho com o produto, retirando-secontinuamente o resduo pela base e o destilador pelo topo.

Destilao descontinua: quando se realiza uma destilaointermitente, faz-se uma carga no aparelho, esgota-se o produto de seucomponente lcool por aqucimento, evaporao, condensao erefrigerao, descarrega-se o resduo, faz-se nova carga, e assim por diante.

Sala de fermentao: so as construes onde se abrigam as dornas

abertas ou fechadas, as centrifugas, os pr fermentadores, os tanques detratamento do fermento e outros equipamentos ligados ao processo defermentao.

Retificao: remover as impurezas. dividido em vrioscompartimentos perfurados. O mosto entra na parte superior do retificadore aquecido pelos vapores de gua e lcool que sobem no analisador,conforme este desde na coluna do retificador. Estes vapores que sobem socondensados, separando-se inicialmente a gua que fica coletada no fundodo retificador.

Desidratao do etanol: classificam-se em processos qumicos efsicos. Os processos qumicos baseiam-se no emprego de substanciasqumicas como: xido de clcio, acetato de sdio, carbonato de potssio e

outros, que so capazes de absorver a gua do etanol retificado no estadode vapor ou liquido. Os processos fsicos baseiam-se na variao depresso, destilao de misturas hiperazeotropica obtida por processosqumicos, absoro de vapores usando corpos slidos, atmolise, destilaoem presena de um terceiro corpo e uso de absorventes regenerveis, quefracionam mistura azeotropicas pela absoro de gua ou de lcool e naseparao do etanol por membranas denominadas de peneiras moleculares.

15- O que so cidos orgnicos?cidos carboxlicos produzidos em grande escala, ou os que oferecem

potencial para futuro desenvolvimento .

16- Quais os principais processos fermentativos para produo decido ctrico? Explique sucintamente a importncia de cada umdeles.

Processo Koji: no qual o substrato e solido, sendo utilizada umalinhagem especifica deAspergillus niger.

Processo de fermentao em superfcie: o miclio do fungo (A.niger)cresce sobre a superfcie do meio de cultura esttico, sendo o produtoda fermentao recolhido do meio.

Processo de fermentao por cultura submersa: o fungo sedesenvolve inteiramente submerso no meio de cultura liquido sob agitao

(que serve para assegurar a homogeneidade tanto da distribuio dosmicroorganismos quanto dos nutrientes.

7/28/2019 Biotec I

5/5

17- Compare as principais vantagens e desvantagens dos processosde fermentao no estado slido e submersa, para a obteno decido ctrico.

FESolido: condies da cultura em FES prximas as que sedesenvolvem em meios naturais; simplicidade no preparo do meio decultura; diminuio de contaminaes; reduo dos efluentes lquidos atratar; resduos slidos mais estveis aps a fermentao; produoconcentrada de metablitos e eliminao da formao de espuma. Por outrolado, as limitaes da tcnica ainda impedem sua ampla utilizaoindustrial: dificuldade de remoo de calor devido baixa condutividadetrmica da matria, tipos de substratos limitados e a dificuldade de semedir parmetros como pH, oxignio dissolvido, quantidade de gua econcentrao do substrato no estado slido.

FSub: O meio de cultura no processo de fermentao submerso esterilizado por meio rpido, ou ultra-rpido, O inculo habitualmente usadoso esporos de uma cepa adequada de A. nigercrescida em meio nutriente

slido.O pH deve ser ajustado antes da inoculao com on amnio paraaproximadamente 4,0. Durante a fermentao, o pH muda rapidamentepara a faixa de 1,5 a 2,0. Pouco cido ctrico formado antes de o pH atingiresse nvel.

18- Descreva a recuperao do produto, ou seja, separao docido ctrico do meio fermentado.

O meio filtrado e dever ser submetido outra filtrao caso estejaturvo, devido presena de resduos de anti-espumante, de miclio ou deoxalato. O citrato precipitado da soluo por adio de suspenso dehidrxido de clcio (que dever ter um baixo teor de magnsio para no

haver formao de citrato de magnsio, que solvel em gua). Emseguida, o citrato de clcio filtrado e a massa transferida para um tanque,onde ela vai ser tratada com cido sulfrico para precipitar o sulfato declcio. O sobrenadante contendo o cido ctrico purificado por tratamentocom carvo ativado e desmineralizado por sucessivas passagens atravs decolunas com resina de troca inica e a soluo purificada entocristalizada por evaporao, sendo os cristais removidos por centrifugao.

19- Cite 7 aplicaes industriais do cido ctrico que voc conhece.Indstrias alimentcias, de bebidas, agricultura, farmacutica,

cosmticos, etc. Ex: Refrigerantes, xaropes, vinhos, conservas de frutas,

cidras, produtos lcteos, refresco em p, anticoagulante, colnias,desodorantes, alvejante, etc.