Abordagens sobre os processos de fermentação.

Blog do Conhecimento

Vamos abordar sobre o processo da Fermentação.

   Sejam bem vindos a nova matéria do blog "Um Falado Científico". Iremos abordar sobre o processo de fermentação e como exemplo discutir sobre o experimento educacional que ocorreu com os alunos da escola Sesi Planalto.  

Conceito e tipos de fermentação:

   A fermentação é um processo de respiração anaeróbica (sem a presença de oxigênio), por meio do qual as células obtêm energia química para as atividades normais do seu metabolismo e desempenho para suas funções biológicas. 

   Esse processo ocorre com o ser humano, pois ele utiliza desses mecanismos para a preparação de produtos consumidos no dia a dia. Como acontece com o fermento biológico do pão e  da fermentação do vinho e do iogurte. Esse tipo de processo é usado em fungos e bactérias, mas também no nosso corpo, nas células musculares esqueléticas. Esse procedimento acontece no citosol, o principal componente do citoplasma.

  PROCESSO: O processo biológico de fermentação começa com a glicólise. Primeiramente, a molécula de glicose é quebrada, transformada em duas moléculas de piruvato. Acontece que o piruvato recebe elétrons do NADH (dinucleotídeo de nicotinamida-adenina) e se transforma em ácidos ou álcool.

   Aqui estão alguns dos tipos mais comuns de fermentação:

   

Fermentação Alcoólica: existe um fungo presente na levedura (Saccharomyces cerevisiae) que é responsável pela fermentação alcoólica. Enquanto nas bebidas sua função é a produção do álcool, nas massas, seu papel é ajudar no crescimento, uma vez que ele libera gás carbônico, que promove o crescimento da massa.

Fermentação Lática: A enzima responsável por esse processo é a lactato desidrogenase. Nesse caso, o piruvato é reduzido e, com isso, surge o lactato. No corpo humano, a produção excessiva do ácido lático gera desconforto  quando os músculos precisam produzir muita energia e realizam esse processo. Já na produção de laticínios como o iogurte e alguns tipos de queijo, organismos como os  lactobacilos, são responsáveis em realizar esse processo.

Fermentação Natural: O processo que mais se associa com esse tipo de fermentação são as massas de pão sem o fermento biológico.

Fermentação Acética:  É produzida pelas bactérias acéticas. Nesse processo, primeiro acontece a fermentação alcoólica e então o etanol é transformado por bactérias da família Pseudomonadaceae. Esses organismos oxidam esse álcool e, como resultado, percebemos o ácido acético. Um exemplo de um produto e é o vinagre acético.

Fermentação propiônica: Realizada por bactérias

propiônicas, como Propionibacterium. Nesse processo, os açúcares   são convertidos em ácido propiônico, dióxido de carbono e acetato. É utilizado na produção de queijo suíço e também ocorre na fermentação de grãos utilizados na produção de pães.

Fermentação butírica: Realizada por bactérias butíricas, como Clostridium. Nesse tipo de fermentação, os carboidratos são convertidos em ácido butírico. É comumente encontrado na fermentação de alimentos, como a

Reação química da fermentação

  A fermentação é um processo químico que ocorre em condições anaeróbicas (sem oxigênio) e é utilizado por alguns organismos para obter energia na ausência de oxigênio. Existem vários tipos de fermentação, mas a mais comum é a fermentação alcoólica, que ocorre em Microrganismos como leveduras.

  A fermentação alcoólica é um processo bioquímico no qual açúcares, como a glicose, são convertidos em etanol (álcool) e dióxido de carbono (CO2). A reação química geral da fermentação alcoólica é:

• C6H12O6 (glicose) → 2C2H5OH (etanol) + 2CO2 (dióxido de carbono).

 Essa reação é catalisada por enzimas presentes nas células dos Microrganismos fermentadores, principalmente leveduras. A fermentação alcoólica é amplamente utilizada na produção de bebidas alcoólicas, como cerveja, vinho e destilados.

  Além da fermentação alcoólica, existem outros tipos de fermentação, como a fermentação láctica, na qual a glicose é convertida em ácido láctico. Esse tipo de fermentação ocorre em bactérias e é utilizado na produção de alimentos, como iogurte e queijo.

  A fermentação é uma alternativa viável para organismos que vivem em ambientes sem oxigênio ou em situações em que o suprimento de oxigênio é limitado.

Formação do ácido lático e do álcool etílico.

                             Ácido lático:

 A produção de ácido lático se dá por meio da fermentação da lactose pela bactéria Streptococcus lactis.

 No contexto biológico, o ácido lático é produzido naturalmente no corpo humano durante o metabolismo anaeróbico, em que a glicose é convertida em ácido lático na ausência de oxigênio suficiente. Isso ocorre durante exercícios físicos intensos, quando os músculos não recebem oxigênio suficiente para sustentar a produção de energia pela respiração celular. O ácido lático é produzido como um subproduto da glicólise, que é a via metabólica responsável por quebrar a glicose para produzir energia. 

 Além disso, o ácido lático é encontrado em alimentos fermentados, como iogurte, queijo e alimentos em conserva. Nesses casos, é produzido por bactérias ácido-láticas que fermentam os açúcares presentes nos alimentos, convertendo-os em ácido lático. 

   No contexto industrial, o ácido lático é utilizado na produção de plásticos biodegradáveis, como o ácido polilático (PLA). Também é usado na fabricação de produtos de cuidados pessoais, como cremes e loções, devido às suas propriedades hidratantes e esfoliantes, e na indústria química como intermediário em sínteses orgânicas.

                                Álcool Etílico:

  

  O álcool etílico, também conhecido como etanol, é um composto químico pertencente à classe dos álcoois. Sua fórmula química é C₂H₅OH e é amplamente utilizado em diversos setores, incluindo indústria, medicina, cosmética e como uma substância recreativa.

  O álcool etílico é produzido principalmente pela fermentação de açúcares por leveduras. É encontrado em bebidas alcoólicas, como cerveja, vinho e destilados. Na produção de bebidas alcoólicas, as leveduras convertem os açúcares presentes em ingredientes como grãos, frutas ou uvas em álcool etílico e dióxido de carbono.

  Além de seu uso em bebidas alcoólicas, o álcool etílico tem uma ampla gama de aplicações industriais. É um solvente versátil e é usado na fabricação de produtos farmacêuticos, perfumes, desinfetantes, produtos de limpeza e cosméticos. Também é utilizado como combustível em motores de combustão interna, como em automóveis e outros veículos.

  O álcool etílico é uma substância psicoativa e seu consumo em excesso pode levar a efeitos negativos à saúde. O uso moderado e responsável de bebidas alcoólicas é recomendado, enquanto o consumo excessivo pode resultar em intoxicação, dependência e outros problemas de saúde. É importante observar as leis e regulamentos locais relacionados ao consumo de álcool em cada país ou região.

Aplicações:

Produção de bebidas alcoólicas: 

   A fermentação é amplamente utilizada na indústria de bebidas para produzir uma variedade de bebidas alcoólicas, como cerveja, vinho e destilados. O processo de fermentação ocorre quando leveduras convertem os açúcares presentes em ingredientes como grãos, uvas ou frutas em álcool e dióxido de carbono. A fermentação controlada é essencial para determinar o teor alcoólico, aroma e sabor dessas bebidas.

Produção de alimentos fermentados:

 Muitos alimentos fermentados são produzidos em larga escala na indústria alimentícia. Por exemplo, iogurte, queijo, pão, salame e chucrute são apenas alguns exemplos de alimentos que são obtidos através do processo de fermentação.

  Durante a fermentação, bactérias benéficas ou leveduras transformam os açúcares presentes nos alimentos em ácido lático, álcool, ácido acético ou outros produtos químicos, o que resulta em mudanças na textura, sabor e propriedades nutricionais desses alimentos. A fermentação também pode ajudar a preservar os alimentos e aumentar sua vida útil.

Experimento educacional

   No dia 17/05 foi feito um experimento educacional no laboratório da escola Sesi Planalto com os alunos do itinerário de Ciências da Natureza do 2° ano do Ensino Médio. 

   Primeiramente, o Professor nos orientou apontando oque iríamos fazer. Denominou que usaríamos 3 balões de fundo redondo e em cada um seria inserido algo.

1° balão: Foi adicionado água e apenas fermentação

2° balão: Foi adicionado água porém apenas açúcar

3° balão: Foi adicionado água, fermento e açúcar. 

 

    Isso ocorreu, para os alunos perceberem que um balão iria se encher e os outros não. 

Compreendendo o motivo disso podemos lembrar que o fermento biológico há a presença de fungos, o fungo unicelular Saccharomyces cerevisae ou leveduras. No 3° balão esse fungo entrou em contato com o açúcar, que serviu como uma espécie de "alimento". 

    

  Esse enchimento ocorreu devido o processo de respiração desse tipo de fungo, a respiração aeróbia que é realizada nos ambientes onde há muita presença de oxigênio e assim ele não produzirá álcool, mas, sim, água e gás carbônico (responsável por formar as bolhas que inflam e tornam a massa mais macia). 

  Curiosidade: Esses tipos de fungos apresentam outra forma de respiração onde não há a presença de oxigênio e sendo assim ele fará a respiração anaeróbia ( fermentação alcoólica) e produzirá gás carbônico e álcool etílico.