Universidade Federal FluminensePólo Universitário de Volta RedondaInstituto de Ciências ExatasDepartamento de Química

Bioquímica experimentalRicardo de Freitas Branco

Prática 6Fermentação alcoólica

Amanda MiquiliniAnanda Dias

Kelly Cristina NascimentoMelissa Brasil

Volta Redonda, 25 de fevereiro de 2016.

Sumário1. Objetivos.....................................................................................................................................2

2. Procedimento experimental...................................................................................................3

2.1 Materiais e reagentes..............................................................................................................3

2.1.1 Aparelhagem.........................................................................................................................3

2.2 Metodologia...............................................................................................................................3

3. Resultados e discussão..........................................................................................................3

4. Conclusão...................................................................................................................................5

5. Referências bibliográficas......................................................................................................5

2

1. ObjetivosObtenção de etanol por fermentação alcoólica.

2. Procedimento experimental

2.1 Materiais e reagentes Erlenmeyer; Pipeta de Pasteur Suporte universal; Garra; Chapa de agitação; Barra magnética; Glicose; Cloreto de amônio (NH4Cl); Tampão pH 5,5; Fermento Biológico (Saccharomyces cerevisiae) Rolha para Erlenmeyer Bastão de vidro

2.1.1 Aparelhagem Balança Analítica

2.2 MetodologiaEm uma balança analítica, pesou-se, para dentro de um erlenmeyer de

125mL, aproximadamente 0,3 g de Glicose e, desta mesma forma, 0,2g de fermento biológico, no mesmo erlenmeyer. Em seguida, adicionou-se, utilizando-se uma pipeta de Pasteur, 1 mL de NH4Cl, e completou-se o erlenmeyer para 100 mL com o tampão pH 5,5.

O erlenmeyer contendo o fermento foi tampado com uma rolha e deixado sobre a chapa de agitação. Um tubo de vidro fez a conexão com o outro erlenmeyer contendo água, de modo que o gás proveniente da fermentação foi borbulhado.

3. Resultados e discussão

Após vários minutos em processo de destilação, observou-se a formação de bolhas no segundo erlenmeyer, indicando a obtenção do produto etanol.

O etanol é um produto da fermentação do açúcar, mais frequente entre os microrganismos. As principais produtoras de álcool são as leveduras principalmente linhagens de Saccharomyces cerevisae. As leveduras são, como na maioria dos fungos, organismos aeróbicos. No entanto, sob condições de anaerobiose fermentam carboidratos à etanol e gás carbônico.

A fermentação alcoólica (catabolismo anaeróbico) fornece energia na forma de ATP ou outros compostos de transferência de energia para a biossíntese do

3

material celular e produção do etanol. Estas reações catabólicas acontecem com uma grande diminuição na energia livre, a qual junto com a subsequente hidrólise do ATP durante as reações de biossíntese, transporte e manutenção, resulta na produção de calor. Um balanço energético simplificado para a equação do catabolismo anaeróbico da glicose pela S. cerevisiae, pode ser descrito da seguinte forma:

GLICOSE → 2 CO2 + 2 ETANOL; DG = -175 kJ/mol de glicose

Leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo duas moléculas de ácido pirúvico. A transformação de piruvato à etanol resume-se em duas etapas. Primeiro, o piruvato é descarboxilado a acetaldeído sob ação da piruvato descarboxilase (e cooperação da tiamina pirofosfato). O acetaldeído é, em seguida, reduzido a etanol pela álcool-desidrogenase com NADH2.

O detalhamento desta reação está representada na figura 1, com os respectivos valores de energia livre para cada etapa.

Figura 1: Valores da variação de energia livre para cada etapa do catabolismo anaeróbico da glicose pela S. cerevisiae

4

O cloreto de amônio quando adicionado ao processo de fermentação alcoólica, produz um aumento na formação de CO2. Sais de amônio estimulam de maneira bem definida a fermentação alcoólica. O aumento na capacidade de fermentação está relacionado com a formação de um complexo de açúcar com os sais de amônio.

Uma alternativa para medição indireta de etanol é a utilização de nitrato de cálcio no erlenmeyer que contém água. A medição seria dada pela produção de CO2 proveniente do ernlenmeyer contendo a levedura que, ao entrar em contato com o nitrato de cálcio, forma um precipitado de carbonato de cálcio.

Desta forma, o erlenmeyer deveria ser pesado antes e depois da fermentação, a fim de se determinar a quantidade de CO2. Também seria necessário verificar com um refratômetro o ângulo de refração da glicose. Tendo estes valores, a quantidade de etanol produzido seria determinada por meio de comparações, obtendo um rendimento teórico.

4. Conclusão

A partir do experimento realizado, observou-se a formação de etanol e CO2 a partir de um processo de fermentação provocada por microrganismos, especificamente Saccharomyces cerevisiae. As leveduras fermentam na ausência de oxigênio (anaerobiose), degradando parcialmente a glicose em etanol e dióxido de carbono.

5. Referências bibliográficas http://www.scielo.br/pdf/qn/v20n5/4894.pdf; http://www.scielo.br/pdf/qn/v29n3/29276.pdf http://www.scielo.br/pdf/brag/v13nunico/13.pdf

5