Microrganismos e Fermentação

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Microrganismos e Fermentação. Papel dos microrganismos na alimentação. Fermentação láctica e alcoólica. Fabrico de pão, cerveja, vinho, iogurte, queijo.

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Microrganismos e Fermentação

  1. 1. Microrganismos e Fermentação Isabel Lopes
  2. 2. Como é possível? • 1/8 da população mundial “A actual produção mundial de não tem alimentos alimentos é superior à capacidade de suficientes para comer. consumo dos seres humanos. Assim, podemos constatar que a fome não resulta de uma baixa produtividade ou • 146 milhões de crianças de pouca produção de alimentos no entre os 3 e os 6 anos mundo. A questão, entretanto, é a têm peso abaixo da média. seguinte: como os 860 milhões de seres humanos que passam fome • A cada minuto morrem 12 podem ter acesso aos alimentos? “ crianças com fome. In http://www.espacoacademico.com.br/090/90andrioli.htm IL 2010
  3. 3. Aumento da produção mundial • Revolução Verde ( década de 60 séc. XX) – Plano baseado em inovações técnicas – Agricultura de elevada produção (países industrializados) Consequências • Diminuição das espécies utilizadas (homogeneidade devida à selecção das estirpes genéticas mais produtivas)  diminuição da resistência • Excesso de uso de fertilizantes e pesticidas (7200 produtos químicos introduzidos)  Poluição solos, água e ar IL 2010
  4. 4. Organismos Geneticamente Modificados • Revolução Biotecnológica (revolução dos genes) – 30% dos produtos comercializados são OGM – Leque de opções variado – Grande quantidade de alimentos Problema? Repartição de recursos de forma equilibrada IL 2010
  5. 5. Microbiologia e Indústria Alimentar Tradições com história… 7000 a.C.: Babilónia antiga – fabrico de cerveja IL 2010
  6. 6. Microbiologia e Indústria Alimentar 3500 a.C. : Assírios – arte de fabricar vinhos. 3000 a.C. Sumérios – produção de manteiga, técnicas de salga. 1000 a.C. Romanos – uso de gelo para conservação, produção de queijos e vinhos e defumação de carne. Fábrica romana de salga … Não havia conhecimento da existência e intervenção de microrganismos IL 2010
  7. 7. A evidência da acção dos microrganismos … foi Louis Pasteur que no século XIX, evidenciou a actividade dos microrganismos na alteração de alimentos… … a fermentação não era um processo apenas químico, as leveduras e bactérias estavam envolvidas! IL 2010
  8. 8. Importância da acção dos microrganismos Ambiente Decomposição Doenças e conservação Microrganismos Biotecnologia Engenharia genética IL 2010
  9. 9. Interacção microrganismos – alimentos Consequências • Produção de certos alimentos com características específicas, como resultado de processos de fermentação; • Deterioração dos alimentos, que se tornam impróprios para consumo humano, como resultado da utilização dos nutrientes para o crescimento dos próprios microrganismos. IL 2010
  10. 10. Fermentação e actividade enzimática Microrganismos Fungos Bactérias Queijo Bolores Leveduras Iogurte Tratamento Pão alguns queijos Bebidas alcoólicas IL 2010
  11. 11. Fermentação …processo anaeróbio em que ocorre a produção de ATP, a partir de compostos orgânicos, numa série de reacções redox, que não envolvem uma cadeia transportadora de electrões. A fermentação envolve menores ganhos energéticos - apenas se formam 2 moléculas de ATP por molécula de glicose, enquanto que na respiração aeróbia se formam 36 ATP. IL 2010
  12. 12. Fermentação Leveduras : Saccharomyces Bactérias : Lactobacillus Para a fermentação precisam de fonte de matéria orgânica e temperatura ideal Conjunto de reacções que ocorre no citoplasma Glicólise: degradação da glicose em piruvato Redução do Piruvato: conduz á formação dos produtos da fermentação IL 2010
  13. 13. Fermentação alcoólica Glicose (6C) Glicólise 2 Ácido pirúvico ou Piruvato (3C) Libertação de 2 CO2 2 Aldeído acético (2C) Redução 2 Etanol Ou Álcool etílico (2C) IL 2010
  14. 14. Fermentação láctica Glicose (6C) Glicólise 2 Ácido pirúvico ou Piruvato (3C) Redução *A presença de ácido 2 Ácido Láctico ou láctico altera Lactato* o pH do meio (3C) (acidificando- o), provocando a coagulação do leite IL 2010
  15. 15. Falsa Fermentação A conversão do álcool etílico em ácido acético pelas bactérias Acetobacter aceti, é feita em condições aeróbias e envolve um processo de respiração (oxidação) e não de fermentação. IL 2010
  16. 16. Ideias Chave • Os microrganismos com maior importância na indústria alimentar pertencem ao grupo dos fungos e ao grupo das bactérias • Entre os vários processos destacam-se as fermentações alcoólica e láctica e a “fermentação acética” • Os microrganismos estão envolvidos na Vinificação, Panificação, Produção de Lacticínios, entre outros. IL 2010
  17. 17. Para saber um pouco mais… IL 2010
  18. 18. Fermentação Alcoólica Pão - A fermentação é realizada pela levedura Saccharomyces cerevisiae e a temperatura favorável é de 36ºC. - O amido da farinha é hidrolisado em açucares simples e posteriormente transformado em CO2 e etanol. O CO2 é o produto desejado, uma vez que faz crescer a massa, dando ao pão uma textura porosa. - A fermentação inicia-se com a adição das leveduras (fermento de padeiro) e termina quando o calor do forno as mata. O calor provoca a expansão do gás, a evaporação do álcool e dá estrutura ao pão. IL 2010
  19. 19. Fermentação Alcoólica Vinho - A fermentação do açúcar de uvas é realizada por leveduras, (principalmente Saccharomyces cerevisiae), que existem na casca das uvas. - As uvas são colhidas, esmagadas e tratadas com compostos de enxofre, que inibem o crescimento de microrganismos competidores das leveduras. As uvas esmagadas formam o mosto, que inicialmente é mexido para provocar a aerificação e o crescimento das leveduras; posteriormente, é deixado em repouso, o que cria condições anaeróbias favoráveis à fermentação. - O CO2 liberta-se para a atmosfera no decurso da fermentação (o vinho ferve) e a concentração de etanol, que é o produto desejado, vai aumentando. O etanol torna-se tóxico para as leveduras quando atinge uma concentração de cerca de 12% e a fermentação termina. IL 2010
  20. 20. Fermentação Alcoólica Cerveja - É fabricada com malte (grãos de cevada germinados e secos), materiais ricos em amido (como arroz, milho ou sorgo), lúpulo, água e leveduras das espécies Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces carlsbergensis. - Antes de iniciar a fermentação provoca-se a sacarificação (produção de açucares simples a partir do amido) na mistura de Visita virtual a uma fábrica cereais. Durante a fermentação, as leveduras convertem os de cerveja açucares em etanol e CO2 e pequenas quantidades de glicerol e ácido acético. O CO2 é libertado e o álcool atinge uma concentração de cerca de 3,8% do volume. - Após a fermentação, a cerveja é armazenada durante alguns meses, durante os quais ocorre a precipitação de leveduras, proteínas e outras substâncias indesejáveis. Por fim, a cerveja é carbonatada, clarificada, filtrada e engarrafada. IL 2010
  21. 21. Fermentação Láctica Queijo Vários tipos de queijo são produzidos por fermentação levada a cabo por diferentes espécies de bactérias pertencentes aos géneros Propionibacterium, Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc, em culturas puras ou mistas. As bactérias produzem ácido láctico e outras substâncias que contribuem para o aroma. O aumento da acidez provoca a coagulação das proteínas do leite. IL 2010

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