Crescimento Microbiano no Processo Fermentativo Everlon Cid Rigobelo

Dorna de fermentação

Dornas de fermentação

Dornas em regime contínuo

Fermentações n Lática n Acética n Alcoólica

Iogurte - lática

Vinagre - acética

Alcoólica - cerveja

Alcoólica - vinho

Alcoólica – pão

Parâmetros bioquímicos n Temperatura n p. H n Tensão de O 2 n Água n Pressão osmótica

Parâmetros microbiológicos Taxa de crescimento n Contagem de Células viáveis n Massa de células n Turbidimetria n NMP n Curva de Crescimento n

Fermentação lática n Produto final o ácido láctico n A partir da lactose do leite. n ácido láctico p. H n Coagulação - desnaturação das proteínas do leite n Formação do coalho usado na fabricação de iogurtes e queijos.

Fermentação acética n Produz o ácido acético, que causa o azedar do vinho ou dos sumos de fruta. n Conseqüente transformação em vinagre.

Fermentação alcóolica n Produz etanol e dióxido de carbono. n Etanol produtos utilizados pelo Homem. n Na produção de vinho, cerveja e outras bebidas alcoólicas e do pão.

Fermentação n Glicose + 2 ADP + 2 Pi ® 2 etanol + 2 CO 2 + 2 ATP + 2 H 2 O

Fermentação n Respiração aeróbica 38 ATP/glicose n Fementação 2 ATP/glicose+ álcool n anaeróbica

Enzimas n São proteínas n Polímeros de aminoácidos n Quebram o substrato n Específica – conformação induzida

Proteína - tijolos

Enzimas

Enzima - substrato

Piruvato descarboxilase n Piruvato – descarboxilação n Perde CO 2 - C e O n Formação de bolhas

Tiamina pirofosfato n Coenzima n Mg 2+ n Ativa a descarboxilase

Álcool desidrogenase n Produzida por alguns microrganismos n Fermentação alcoólica n Saccharomyces cerevisae

Açúcar

Saccharomyces cerevisiae

Fermentação n A fermentação é realizada por microrganismos. n Quem são os microrganismos?

Microrganismos

Bactérias

Fungos filamentosos

Vírus

Levedura (unicelular)

Levedura

Efeito dos fatores ambientais n O crescimento dos microrganismos é afetado pelas condições: n Físicas e químicas do ambiente n Influencia + ou -

Temperatura do caldo n A temperatura ideal para fermentação situa-se entre 28º e 30º. n Temperaturas atividade do fermento. Temperatura crescimento de bactérias indesejáveis, prejudicando as leveduras. n

Temperatura

Temperatura n Temperatura reações químicas na célula. n A cada 10ºC Velocidade 2 X n Desnaturação – deformação da enzima n Temperatura ótima

Microrganismos n Psicrófilos: menor que 0º C n Psicrotolerantes - 20 e 40°C vivem a 0ºC n Mesófilos: 20 a 40°C, T. ótimo 37°C, n n microrganismos vivem em animais de sangue quente. Termófilos e Hipertermófilos: 45 e ≥ 80°C,

Acidez do caldo n p. H do caldo 4, 0 e 5, 0 - desejável n p. H do caldo que varia de 5, 0 a 6, 0 n acidez p. H

Crescimento microbiano

Divisão celular

Divisão celular n Aumento da massa n Taxa de crescimento n Intervalo de tempo

n Tempo de geração – variável n 1 hora n 20´ n Fatores genéticos, nutricionais, estado fisiológico da cultura.

Contagem de viáveis

Contagem de células viáveis

Massa de células n Peso seco: n Filtração n Secagem n Pesagem

Filtração

Estufa de secagem

Pesagem

Turbidimetria n Espectrofotômetro n Vantagem n Rápida e fácil execução, não destroem a amostra.

Espectrofotômetro

Espectrofotômetro n Curva de crescimento n Mais luz menos crescimento n Massa microbiana n Sem destruir a amostra

Análises químicas n Concentração de proteínas n Concentração de Nitrogênio

NMP

NMP

Curva de crescimento

Lag n Período variável n Não há crescimento significativo n Preparação n Duplicação de organelas n DNA

Fatores que interferem n Choque térmico n Produtos químicos n Composição pobre

Log ou exponencial n Crescimento muito grande n Exponencial 2 – 4 – 8 – 16 n Avaliação do crescimento

Estacionária n O nº de células nascem = morrem n Não há crescimento aparente

Declínio n Acúmulo de células mortas n Produtos tóxicos n Lise celular n Falta de alimentos n Aumento da [ ] de álcool

Crescimento contínuo n As células são mantidas na fase log ou estacionária. n Fermentadores ou quimiostatos. n Crescimento em equilíbrio dinâmico. n Controle da densidade populacional e da taxa de crescimento.

Tensão de O 2 n Microrganismos classificados como: n n aeróbios, anaeróbios facultativos, anaeróbios estritos, anaeróbios aerotolerantes e microaerófilos

Tensão de O 2

Água n Essencial n Pressão do vapor da água, variando de 0 a 1. n Absorver água ou eliminar n Bomba de orgânicos K e síntese de compostos

Brix - Sólidos Solúveis Totais n A fermentação ideal de 15º brix. n Caldo apresenta brix 14º a 22º. n Brix > 15 diluir n Estabilidade

Brix > 15 n Fermentações mais lentas n Incompletas, n Dificuldade de multiplicação do fermento.

Fermentação incompleta n ocorrem incrustações n Aroma e gosto indesejáveis n Furfural

Brix < 15 n Fermentação rápida n Diminui o rendimento industrial

Pressão osmótica n Fator extremamente importante n Grupo das bactérias Archaea. n Requerem altas concentrações de sais para seu desenvolvimento.

OBRIGADO n Que Deus abençoe VOCÊS