vinagre por processo submerso

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR - UFPA INSTITUTO DE TECNOLOGIA - ITEC FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS - FEA DISCIPLINA: ENGENHARIA BIOQUIMICA DOCENTE: ELISA NEVES DISCENTES: CRISLIANE CAMARGO DENYSE GOMES JOSEANE POMBO KELEM PINA VINAGRE BELM - PA 2013 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR - UFPA INSTITUTO DE TECNOLOGIA - ITEC FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS - FEA DISCIPLINA: ENGENHARIA BIOQUIMICA DOCENTE: ELISA NEVES VINAGRE BELM - PA 2013 TrabalhoapresentadoaFaculdadede EngenhariadeAlimentosdaUniversidade Federal do Par, como requisito parcial para a obtenodecrditonadisciplinaEngenharia BioqumicasoborientaodaProfessora. ELISA NEVES. . 1.INTRODUO Desdeostemposmaisremotos,oserhumanodescobriuquepoderiaaproveitar reaes que sucediam espontaneamente na natureza para tornar sua vida melhor e mais agradvel. Dessa forma, passou a utilizar em seu benefcio, os efeitos surpreendentes e, durantemuitotempo,inexplicveis,dosprocessosfermentativosparaconservar alimentos e preparar bebidas (AMORIM; LEO, 2005). O vinagre conhecido desde a antiguidade. Seu nome provm do francs vinaigre, ou vinho azedo. Originalmente, era obtido por fermentaes espontneas (AQUARONE; ZANCANARO, 1983). O vinagre primordialmenteumasoluodiludadecidoacticoproduzidoporumprocesso fermentativo.Elecontmalmdecidoactico,ingredientessolveisprocedentesda matria prima do qual ele foi feito (MORETTO; ALVES; CAMPOS, 1988). O objetivo principal deste trabalho estudar a obteno de vinagre, a partir da fermentao actica dando nfase ao processo submerso. 2.REVISO DA LITERATURA 2.1 Histrico e definio segundo a legislao Ovinagreumalimentofermentadoconhecidohmilharesdeanos,utilizado comocondimento,conservante,aromatizante,refrescoemedicamento,sendoqueas primeirasrefernciasdatamde8000anosa.C.NosculoXVIIaproduodevinagre primeiramenteseestabeleceunaFrana,emseguida,seespalhourapidamentepara outras regies do mundo (THACKER, 1996).Seu nome provm do francs vinaigre ou vinho azedo e originalmente, era obtido do vinho de uvas e da cerveja, por fermentao espontnea (AQUARONE, 2001). SegundooMinistriodaAgricultura,PecuriaeAbastecimento (ALCNTARA;SWARNAKAR,2007),osfermentadosacticossodefinidoscomo os produtos obtidos da fermentao actica do fermentado alcolico de mosto de frutas, cereaisoudevegetais,demel,oudamisturadevegetais,ouaindadamisturahidro- alcolica,devendoapresentaracidezvoltilmnimade4,0gramaspor100mililitros, expressa emcidoactico. Agraduao alcolica no podeexceder 1 GLe deve ser obrigatoriamentepasteurizado.Ofermentadoacticopodeapresentarvrias classificaes,deacordocomaorigemdamatria-prima,sendodesignadosde fermentadosacticosouvinagres,seguidosdonomedamatria-primadeorigem (BRASIL, 1999). 2.2 Importncia e aplicaes industriais Ovinagrepossuitrsfinalidadesprincipais,podeserutilizadocomo condimento, agente de limpeza, alm de possuir propriedades preservativas (BELITZ & GROSCH, 1997). Comocondimento,ovinagreusadocomafinalidadedeconferirsaborcido ao produto, como nas saladas e maionese. Em outros alimentos alm de conferir sabor e odor,ovinagreatuacomopreservativoeagentedeamolecimentodoproduto,como acontece nas carnes temperadas e legumes em conserva (BELITZ & GROSCH, 1997). Comoagentedelimpeza,ovinagreutilizadoparaclarearmateriaismetlicos como prata, alumnio e lato (BELITZ & GROSCH, 1997). Possuipropriedadespreservativas,poissoutilizadosprincipalmentecontra fungos (bolores) em pes, panetones e biscoitos(BELITZ & GROSCH, 1997). 2.3 Elementos de microbiologia aplicada aos agentes fermentativos 2.3.1 Bactrias acticas As bactrias acticas pertencem famlia Acetobacteraceae e apresentam-se em doisgneros,AcetobactereGluconobacter.Ogrupodebactriascommelhor produtividadedefermentaoacticasoasAcetobacter(DELEYetal.,1984apud HOLT et al., 1994). SegundoHoltetal.,(1994)oBergey`sManualofDeterminativeBacteriology temtrsespciesdogneroAcetobacter:A.aceti,A.pasteurianuseA.peroxidans.A espcieA.acetipossuiquatrosubespcies:A.aceti;A.orleanensis,A.xylinum;A. liquefaciens.AespcieA.pasteurianus,porsuavezcomcincosubespcies:A. pasteurianus, A. lovaniensis, A. estunensis, A. ascendens e A. pavadoxus. AsbactriasdogneroAcetobacterapresentamdimensesde0,6-0,8m,com formatodebastoneteselipsoidais,retosouligeiramentecurvos.Nohformaode endsporo.SoGramnegativasealgumasvezesGramvariveis.Apresentam metabolismorespiratrio,sendoestritamenteaerbias.AsAcetobacterapresentam catalasepositiva,oxidasenegativa,ausnciadeliquefaogelatinosa,ausnciade formaodeindolcomotambmformaodeH2S.Apresentam-seisoladas,empares ouemcadeias.Socomumenteencontradasemfrutas,vegetais,mel,flores,sak, tequila,vinhodepalma,kefir,leveduradecervejaria,vinagre,canadeacar,natae solo de jardim. Esto envolvidas na acidificao bacteriana de sucos de frutas e bebidas alcolicascomocervejaevinho,enaproduodevinagre.Socapazesdefermentar vrios acares e oxidam etanol para cido actico. As melhores fontes de carbono para seucrescimentosoetanol,glicerolelactato.Asespciescapazesdeoxidarocido acticoestosubdivididasemdoisgruposdeorganismos,pelacapacidadeounode utilizarsaisdeamniocomonicafontedenitrognio.Atemperaturatimade25-30C. O pH timo est entre 5,54-6,3, porm a maioria das cepas crescem em pH 3-4. A espcie representativa do gnero Acetobacter o A. aceti, que capaz de utilizar sais de amniocomonicafontedenitrognio,taiscomoasespcies:A.mobileeA. suboxidans (DE LEY et al., 1984 apud HOLT et al., 1994). Outrogrupodebactriasprodutorasdecidoacticosoasdognero Gluconobacter,asquaisapresentamsemelhanascomasbactriasdognero Acetobacter.Suas clulas soelipsoidais ou emforma de bastes, de 0,5-1,0 x 2,6-4,2 m.Ocorremsozinhasouempares,raramenteemcorrentes.Nosoformadorasde esporos. So gram negativas, raramente gram variveis. So obrigatoriamente aerbias, entretanto,artigosrecentesdemonstramqueessascepassocapazesdereduziro tiosulfatoparaH2S,formadoemmeiocontendoacaretiosulfato.Atemperaturade crescimentoidealestnafaixade25-30Cenocrescememtemperaturade37Cou mais. O pH timo est entre 5,5-6,0, porm a maioria das cepas crescem em pH 3,6. So catalasepositivaeoxidasenegativa,nohformaodenitrato,assimcomonoh liquefao gelatinosa e produo de indol. Umas das principais diferenas em relao s bactrias do gnero Acetobacter que as do gnero Gluconobacter oxidam etanol para cido actico, porm no apresentam a capacidade de oxidar acetato ou lactato para CO2 eH2Oeainda,ocidoproduzidoformadoapartirdeD-glicoseeD-xylose.H prefernciaporacaralcool.Asmelhoresfontesdecarbonoso,emordem decrescente,D-manitol,sorbol,glicerol,D-frutoseeD-glicose.Todasascepas produzemcido2-cetogluconicoapartirdeDglicose,eamaioriadascepastambm formacido5-cetogluconico.Ascepassoencontradasnasmesmasfontesemqueas bactrias Acetobacter, como flores, frutas, mel de abelha, cidra, cerveja, vinho, vinagre, cervejaBantuSulAfricana,seivadepalmeiraesolodejardim.Omeiopadropara isolamento o meio etanol de Frateur (DE LEY et al., 1984 apud HOLT et al., 1994). 2.3.2 Fatores que afetam o crescimento microbianoNoprocessodefabricaodevinagre,parte-sedolcoolobtidodematria-prima fermentada, que pode ser de fruta, malte, soro de leite, glicose ou arroz. a partir dessessubstratosqueasnecessidadesdeadiodenutrientesparaometabolismo celulardasbactriassocalculadas.Contudo,osfatoresdecrescimentodependemda fonte de carbono fornecida. Por esta razo a necessidade de vitaminas est diretamente relacionadaaosubstratooferecidoparafermentaoactica.Todososseresvivos necessitamdefontesdeenergiaenutrientesparapoderexercersuasatividades metablicas,nestecaso,paratransformaroetanolemcidoactico(SANTOSJR, 2004). As bactrias do gnero Acetobacter apresentam algumas exigncias nutricionais enecessitamdealgumasvitaminasdocomplexoB,taiscomo,tiamina,cido pantotnicoenicotnico.Algumasespciesdemonstramnecessidadedecido paminobenznico (DE LEY et al., 1984). Segundo Santos (2004) que avaliou os fatores nutricionais de duas linhagens de bactriasacticas,umaprovindadeumafbricadevinagre,Acetobactersp,eoutra linhagempadro,AcetobacteracetiCCT2565.Oautorconstatouqueasnecessidades nutricionais foram diferentes para as bactrias avaliadas. Avaliou 7 tipos de vitaminas e 5 tipos de minerais, em diferentes concentraes. Ao fim de seu experimento, encontrou comoresultadoque,paraalinhagempadrodeAcetobacteraceti,almdasfontesde carbonoenitrogniocomomanitolesulfatodeamniorespectivamente,amxima produodemassacelularocorreuquandofoiadicionadasoluodesais (macronutrientes)deboro,ferro,PABA(cidop-aminobenzico)tiaminaecido nicotniconascondiesdepH6,0e30C.ParaabactriaselvagemAcetobactersp, alm das mesmas fontes de nitrognio ecarbono utilizada paraAcetobacter acetiCCT 2565, foi necessrio adicionar soluo de sais (macronutrientes) molibdnio, boro, ferro, zinco, mangans e vitaminas como PABA, piridoxina (B6) cianocobalamina (B12) nas condies de pH 6,0 e 30C. 2.3.3 Interesse industrial SegundoSachs(2001)ointeresseindustrial(dependendodoprocessousado) leva em conta: A capacidade de suportar altas concentraes de lcool no mosto e cido actico no vinagre; Boa capacidade de produo de cido actico; Bom rendimento industrial na converso de lcool cido actico; Tolerar uma faixa ampla de temperatura; No produzir excesso de material viscoso, mas formar pelculas resistentes; Baixa exigncia em nutrientes, minerais e vitaminas; No ter capacidade de oxidar o cido actico gua e gs carbnico; Rapidez na transformao; Tolernciarazovelapossveisantisspticospresentes,comoresduosdeSO2 no vinho e lpulo na cerveja; Outros atributos para processos especficos. 2.3.4 Caractersticas desejveis do meio de cultura Amassacelulardasbactriasacticasformadabasicamentepeloselementos carbono, oxignio, hidrognio e nitrognio. Elementos como fsforo, enxofre, potssio, magnsio, clcio, sdio e ferro so menos abundantes, porm no menos significativos paraometabolismobacteriano.Umdosfatoresmaisimportantesrequeridospelas bactriassoasvitaminas.Paraocultivodemicrorganismosemlaboratrio necessrioaadiodemineraisevitaminasaomeio,principalmentequandoso utilizadasfontesdenutriocomcomposiodesconhecida,oquepodeacarretar deficinci