42.prod.alim.fermentação2013

1.985 visualizações

Publicada em

Publicada em: Educação
0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.985
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
132
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

42.prod.alim.fermentação2013

  1. 1. PRODUÇÃO DE ALIMENTOSFermentaçãoProf. Leonor Vaz PereiraBiologia 12º anoabril 2013
  2. 2. UN.4 – Produção de Alimentos e SustentabilidadeComo produzir maior quantidade de alimentospara resolver os problemas de alimentação?Situação ProblemáticaQual é aimportância dosmicrorganismos naindustriaalimentar?Que fatorescondicionam aatividade metabólicados microrganismos?Qual é a importânciade conhecer o modode atuação dasenzimas?Que aplicaçõesbiotecnológicas têmsido desenvolvidas naprodução dealimentos?Qual é o contributoda indústria naprodução,processamento econservação?Quais são os efeitosda produçãointensiva dealimentos?Essencial paracompreenderCapítulo 1.1.Fermentação eatividadeenzimáticaCapítulo 1.2.Conservação,melhoramento eprodução denovos alimentosQuais são osimpactos do uso dehormonas ereguladores decrescimento?Quais são osimpactos daprodução de OGM?Em que medida asnovas variedades dealimento podem sera solução?Capítulo 2.1.Cultivo deplantas e criaçãode animaisQual a importância derecorrer a métodosnaturais no controlo depragas?Que medidasimplementar nocontrolo de pragas paradiminuir os impactosambientais e aumentara produção? Capítulo 2.2.Controlo depragas
  3. 3. Produção de Alimentos eSustentabilidade A população mundial duplicou, aproximadamente, quatro vezes nos últimos 500 anos.Admite-se que no ano 2050 essa população estará perto dos 9000 milhões deindivíduos. Um aumento na população significa um aumento na procura de alimento. Durante muitos anos o Homem reinou na natureza; retirou dos ecossistemas naturaiso alimento de que necessitava, sem perturbar o equilíbrio do planeta. Nos últimos 50 anos do século XX, tudo mudou, pois verificou-se um grandeaumento na população, consequentemente uma elevada sobre-exploração dosrecursos naturais, um aumento da poluição e uma redução imensa donúmero de espécies.
  4. 4.  Com os conhecimentos adquiridosno domínio da genética e dasbiotecnologias, o Homem podereinventar a natureza,perturbando e alterando o equilíbriodos ecossistemas naturais. Estamos em plena revoluçãobiotecnológica, com vista a acabarcom a fome. Considera-se que, numprazo muito curto, cerca de 25% dosalimentos comercializados serãoprodutos transgénicos.Produção de Alimentos eSustentabilidade“O planeta será incapaz de responder hoje à incessante procurade alimento provocada pelo crescimento exponencial daHumanidade e correrá o risco de entrar de novo numa épocade grandes fomes?”
  5. 5. Produção de Alimentos eSustentabilidade “A atual produção mundial dealimentos é superior à capacidadede consumo dos seres humanos.Assim, podemos constatar que afome não resulta de uma baixaprodutividade ou de poucaprodução de alimentos no mundo.A questão, entretanto, é a seguinte:como os 860 milhões de sereshumanos que passam fome podemter acesso aos alimentos? “In http://www.espacoacademico.com.br/090/90andrioli.htm”•1/8 da populaçãomundial não temalimentos suficientespara comer.•146 milhões decrianças entre os 3 eos 6 anos têm pesoabaixo da média.•A cada minutomorrem 12 criançascom fome.
  6. 6. Microrganismos e alimentosAté meados do século XIX o Homem obteve alimentos ebebidas sem conhecimento do papel dosmicrorganismos no seu fabrico.Desconheciam-se as causas das fermentações quepermitiam a produção de pão, de vinho, de queijo, etc.
  7. 7.  Foi Louis Pasteur o primeiro cientista que pôs em evidência aatividade de microrganismos na alteração dos alimentos. Este cientista demonstrou que:• a produção de vinho é devida a umafermentação, produzida por leveduras.• o azedar do vinho e da cerveja (queameaçava a indústria francesa) eracausado por bactérias quecontaminavam as bebidas alcoólicas,convertendo o álcool em ácidoacético;• o azedar do leite podia ser evitado pelosimples processo de aquecimento paradestruir as bactérias responsáveis.Microrganismos e alimentos Conhecer microrganismos é, pois, indispensável parauma utilização com sucesso das suas potencialidades.
  8. 8. O que são microrganismos?
  9. 9. O que são microrganismos?• Podem existir sob a forma acelular, como osvírus;• Podem existir sob a forma celular na totalidadedo seu ciclo de vida, como as bactérias;• Apresentam geralmente pequenas dimensões,podendo produzir pequenas estruturaspluricelulares a olho nu, como por exemplocertos fungos, mas apresentando um baixograu de diferenciação;• Possuem uma capacidade de se reproduziremmuito rapidamente;• Apresentam diversidade metabólica enutricional.Tais características conferem-lhes uma contribuição importante naprodução de alimentos e consequentemente na biotecnologia microbiana.Para distinguir microrganismos dos restantes seres vivosconsideram-se as seguintes características essenciais:
  10. 10. Microrganismos e alimentos A presença demicrorganismos nosalimentos é muito frequente,dada a sua origem vegetal ouanimal. A sua diversidade metabólica enutricional, aliada à suacapacidade de reprodução,produzindo compostos degrande utilidade, confere-lhesgrande destaque na produçãoalimentar.
  11. 11. A interação entre microrganismos e os alimentostem como consequências: Produção de certos alimentos comcaracterísticas específicas, como resultado doprocessos de fermentação. A deterioração dos alimentos, que se tornamimpróprios para o consumo humano, comoresultado da utilização dos nutrientes para ocrescimento dos próprios microrganismos.Microrganismos e alimentos
  12. 12. Indústria alimentarÁreas de intervenção da indústria alimentar: Utilização de microrganismos na produçãode certos alimentos, por fermentação. Utilização de microrganismos como fontede enzimas para o processamento dealimentos; Desenvolvimento e aperfeiçoamento demétodos de conservação de alimentosque retardam a sua deterioração devido àatividade de microrganismos ou outrosfatores; Desenvolvimento de técnicas demelhoramento de alimentos ou deprodução de novos alimentos.
  13. 13. Obtenção de energiaA obtenção deenergia podeocorrer em doismeios diferentesAnaerobioseAerobiose O produto final daglicólise (Piruvato)posteriormente éfermentado emLactato ou Etanol O produto final daglicólise (Piruvato) édepois oxidado emCO2 e H2O
  14. 14. Obtenção de energia
  15. 15. Obtenção de energia
  16. 16. Etapas da respiração aeróbia
  17. 17. Fermentação“Numerosos organismos são capazes desobreviver e de se desenvolver naausência de O2, mobilizando a energiados nutrientes orgânicos porfermentação. Esta é uma das vias queos organismos possuem para degradaros compostos orgânicos e utilizaruma parte da energia armazenadanas suas ligações químicas destasmoléculas orgânicas que entram naconstituição dos alimentos.”
  18. 18. Etapas da fermentaçãoOs processos fermentativosenvolvem conjuntos de reaçõesenzimáticas que ocorrem nohialoplasma: Glicólise – ocorre a degradaçãoda glicose em ácido pirúvico. Redução do ácido pirúvico –conduz à formação dos produtosde fermentação.
  19. 19. Glicólise Glycolysis tem a sua origem no Gregoem que glyk = Doce + Lysis = DissoluçãoNa atualidade podemos definir aGlicólise como a sequência dereações que convertem aGlicose em Piruvato, havendoa produção de Energia sob aforma de ATP
  20. 20. Etapas da Glicólise2 açúcares de 3 C1 açúcar de 6 CA partir deste pontoas reações sãoduplicadas2 moléculas dePiruvato (3C)Saldo2 moléculas de ATP2 moléculas de NADHGlicose + NAD + 2ADP + 2Pi → 2Piruvato + 2NADH + 2H+ 2ATP + 2H2O
  21. 21. Etapas da Glicólise
  22. 22. Balanço da Glicólise A glicose é oxidada e formam-se duas moléculas de ácidopirúvico. O agente oxidante é o NAD+ que é transformado em NADH. O saldo energético é de duas moléculas de ATP.
  23. 23. Papel do NADNicotinamida adenina dinucleotídio
  24. 24. Estrutura do NADNAD+ (oxidada) NADH (reduzida)
  25. 25. Redução do ácido pirúvico O ácido pirúvico, oumoléculas orgânicas quese formam a partir delesão aceitadoras doselectrões do NADH, o quepermite regenerar o NAD+. O NAD+ pode, assim voltar aser utilizado na oxidação daglicose. Os produtos finais dafermentação dependem damolécula que é produzida apartir do ácido pirúvico.
  26. 26. Fermentação alcoólica É realizada por leveduras. O ácido pirúvico é convertido em etanol e CO2 em duas etapas.1. O ácido pirúvico é descarboxilado e forma-se acetaldeído.2. O acetaldeído é reduzido pelo NADH a etanol.
  27. 27.  Fermentação realizada pela levedura Saccharomycescerevisiae a temperatura favorável é de 36ºC. O amido da farinha é hidrolisado em açúcares simplese posteriormente transformado em CO2 e etanol. OCO2 é o produto desejado, uma vez que faz crescer amassa, dando ao pão uma textura porosa. A fermentação inicia-se com a adição das leveduras(fermento de padeiro) e termina quando o calor doforno as mata. O calor provoca a expansão do gás, aevaporação do álcool e dá estrutura ao pão.Fermentação alcoólicaProdução do Pão
  28. 28. Fermentação alcoólicaProdução do Pão
  29. 29. Fermentação alcoólicaProdução de vinho A fermentação do açúcar de uvas é realizada por leveduras,(principalmente Saccharomyces cerevisiae), que existem na cascadas uvas. As uvas são colhidas, esmagadas e tratadas com compostosde enxofre, que inibem o crescimento de microrganismoscompetidores das leveduras. As uvas esmagadas formam o mosto,que inicialmente é mexido para provocar a aerificação e ocrescimento das leveduras; posteriormente, é deixado emrepouso, o que cria condições anaeróbias favoráveis àfermentação. O CO2 liberta-se para a atmosfera no decurso dafermentação (o vinho ferve) e a concentração de etanol, que é oproduto desejado, vai aumentando. O etanol torna-se tóxicopara as leveduras quando atinge uma concentração de cerca de12% e a fermentação termina.
  30. 30. Fermentação alcoólicaProdução de vinho
  31. 31. Fermentação alcoólicaProdução de vinho
  32. 32. Fermentação alcoólicaProdução de Cerveja Fabricada com malte (grãos de cevada germinados e secos),materiais ricos em amido (como arroz, milho ou sorgo),lúpulo, água e leveduras das espécies Saccharomycescerevisiae ou Saccharomyces carlsbergensis. Antes de iniciar a fermentação provoca-se a sacarificação(produção de açúcares simples a partir do amido) na misturade cereais. Durante a fermentação, as leveduras convertemos açucares em etanol e CO2 e pequenas quantidades deglicerol e ácido acético. O CO2 é libertado e o álcoolatinge uma concentração de cerca de 3,8% do volume. Após a fermentação, a cerveja é armazenada durante algunsmeses, durante os quais ocorre a precipitação deleveduras, proteínas e outras substâncias indesejáveis. Por fim, a cerveja é carbonatada, clarificada, filtrada eengarrafada.
  33. 33. Fermentação alcoólicaProdução de Cerveja
  34. 34. Fermentação alcoólicaProdução de Cerveja
  35. 35. Fermentação alcoólica
  36. 36. Fermentação acética Assim designada devido às características doproduto obtido. Não é uma fermentação mas uma oxidação doetanol a ácido acético.
  37. 37. Fermentação acéticaProdução de vinagre É tradicionalmente um subproduto da fabricaçãodo vinho e da cerveja mas qualquer produto comfermentação alcoólica pode ser usado. Possui 4 a 14% de ácido acético. No seu fabrico adicionam-se leveduras paraconversão dos açúcares em etanol. A seguir, juntam-se bactérias dos génerosAcetobacter ou Glucanobacter para transformaro álcool em ácido acético.
  38. 38. Fermentação lácticaO ácido pirúvico é diretamente reduzido a ácido láctico peloNADH.Na fermentação homoláctica são produzidas grandes quantidadesde ácido láctico.A fermentação heteroláctica leva à produção de outras substânciaspara além do ácido láctico, como CO2, etanol e ácido acético.
  39. 39. Fermentação lácticaProdução de iogurte Fermentação do leite por bactérias que produzem ácidoláctico a partir da lactose. Aquecimento prévio do leite, entre 86 a 93ºC paradestruição de contaminantes e degradação decompostos (pasteurização). Junção, após arrefecimento, de uma cultura mista deLactobacillus bulgaricus e Streptococus thermophilusaté atingir acidez de 3 a 5. Essa acidez provoca a coagulação das proteínas doleite.
  40. 40. Fermentação lácticaProdução de iogurte
  41. 41. Fermentação lácticaProdução de Queijos Vários tipos de queijo são produzidos por fermentaçãolevada a cabo por diferentes espécies de bactériaspertencentes aos géneros Propionibacteriu,Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc, emculturas puras ou mistas. As bactérias produzem ácido láctico e outrassubstâncias que contribuem para o aroma. O aumento da acidez provoca a coagulação dasproteínas do leite. A ação secundária de bactérias e fungos determinasabor e aromas característicos, como por exemplo osveios azuis produzidos pelo fungo Penicilliumroquefortil.
  42. 42. Fermentação lácticaProdução de Queijos
  43. 43. Fermentação e alimentosA fermentação alcoólica, afermentação láctica e a fermentaçãoacética são utilizadas naprodução de alimentos.Os microrganismos que as realizampodem estar presentes emquantidades suficientes na matéria-prima (como as leveduras da cascadas uvas) ou podem seradicionados.São influenciados pelas condiçõesambientais, como temperatura,pH e composição atmosférica.
  44. 44. Fermentação e alimentos
  45. 45. Importância da ação dosmicrorganismos

×