Fermentação e alimentos

Olá Pessoal,

Caxiri

Na aula 9 falamos sobre a fermentação e sua relação com nossos alimentos. Alimentos fermentados aparecem à mesa de culturas as mais diversas . Como exemplo primeiramente podemos citar os índios que mastigam a mandioca e então colocam na cuia, que já possui leveduras, para a fermentação e produção de sua cerveja (caxiri)! O ato de mastigar serve para adicionar a enzima amilase, esta enzima quebra o amido da mandioca em glicose, molécula que as leveduras usam para realizar a fermentação. É a sacarificação indígena!!!

      A sacarificação é necessária para a produção de todas as cervejas. Nossa cerveja é feita de semente de cevada que possui uma grande quantidade de amido. Para iniciar a quebra deste amido é realizada uma pré-germinação, a semente então se torna o malte. Para interromper a germinação e não perder a glicose gerada na sacarificação, a semente é torrada; uma semente pouco torrada dá origem a uma cerveja clara e uma  mais torrada dá origem a cerveja escura. Outraherança indígena ligada à fermentação é a origem do chocolate. Estes índios fermentavam o cacau para tomar sua cerveja e o resíduo era o chocolate. Esta cerveja se chamava xoc átl que significa água amarga.

        Quando falamos de fermentação podemos separa-las em dois tipos :

1- Fermentação láctica - geralmente realizada por bactérias do ácido láctico (gram positivas) - tem como produto derivados do leite.

2 - Fermentação alcoólica - geralmente realizada por fungos (leveduras) - dão origem à cerveja (quando precisa sacarificar) ou dão origem ao vinho (quando não precisa sacarificar).

Durante a época dos descobrimentos, alimentos fermentados foram de grande importância, pois estes são geralmente masi estáveis que os não fermentados. Ex: o chucrute (repolho fermentado e salgado) foi amplamente utilizado como fonte de alimento e de vitamina C para evitar escorbuto (não que naquela época se soubesse que o escorbuto fosse devido à deficiência desta vitamina, mas que funcionava, funcionava). 

         A relação entre microorganismos e alimentos é grande e pode ser relacionado em consumo direto (cogumelos, trufas, algas) e consumo indireto (vinhos, cervejas, sakê, pão queijo e outros). Alimentos fermentados estão em nosso dia-a-dia e até no vocabulário e costumes. A bebida "grog", criada pelo almirante Vernon (conhecido como Old Grog), consistia em misturar rum, água, limão e açúcar. Esta bebida conseguiu diminuir a incidência de escorbuto na tripulação e ele ainda acreditava que diminuiria doenças pois tratava a água com alcoól. 

      Quanto aos microorganismos fermentadores podemos citar vários mas colocaremos os mais importantes aqui: 

          Bolores: Rhizopus sp. , Mucor sp. , Geotrichum sp. , Aspergillus oryzae

          Leveduras: Saccharomyces sp. , Schizosaccharomyces sp. , Candida kefir

          Bactérias: Lactobacillus sp. , Leuconostoc sp. , Lactococcus sp. , Streptococcus sp.

        Existem diferenças na produção de vinhos e cervejas como o microorganismo envolvido, se existe sacarificação ou não, e também existe diferença no método de conservação. Na fermentação láctica os próprios microorganismos se encarregam da conservação, pois estas bactérias são ótimas produtoras de antibióticos naturais, fazendo o produto durar mais. No caso da fermentação alcoólica existem dois aditivos, lúpulo para a cerveja e sulfuto para o vinho, e são estes que fazem com que as bebidam se conservem por mais tempo.

         Para estudo deixamos duas perguntas: 

Qual a diferença entre vinagre e agrin?

Como é feita a produção do sakê?

Aguardamos seus comentários.

Rapha/Aranha

Palestra - Importância da Microbiologia para a Indústria sucroenergética

Olá Pessoal,

esta semana tivemos uma aula muito interessante com o Prof. Antonio Sampaio Baptista do Depto. Agroindustria, Alimentos e Nutrição que nos ensinou um pouco sobre o setor sucroenergético. Este setor da economia corresponde ao setor que produz energia a partir de produtos da fotossíntese e produz 3 príncipais produtos:
1) Sacarose - fonte de energia para os seres humanos
2) Etanol - fonte de energia para os veículos
3) Bioeletrecidade - fonte de energia para o dia a dia

Martim Afonso de Souza

     O Brasil tem como principal matéria prima para obtenção de energia a cana-de-açúcar, que chegou ao nossos país em 1532 com Martim Afonso de Souza e iniciou seu plantio na área nordeste do país, mas atualmente o plantio de cana-de-açúcar se concentra no sudeste e centro oeste. O Brasil possui uma grande diversidade de material genético (mais de 100 variedades) e a produção deve alcançar 600 milhões de toneladas em 2012/2013, além disso o setor gera um milhão de empregos diretos e mais três milhões de empregos indiretos.
      A principal medida de referencia na produção sucroenergética em relação a toneladas de cana-de-açúcar é o açúcar total recuperado (ATR). Para cada safra recebida é calculado o ATR para estimar a produção. A média para 1 tonelada de cana-de-açúcar é de 140,5kg de ATR, para a produção de alcool a média fica em 83L para 1 tonelada e no caso do açúcar 133kg para 1 tonelada.

Ferrugem alaranjada

      E onde a microbiologia entra neste processo? Onde está a sua importância para este setor? Podemos começar falando sobre a microbiologia do solo. A bactéria Glucanocetobacter diazotrophicus trabalha na fixação de nitrogênio no solo, reduzindo assim o uso de adubos nitrogenados de origem fóssil que corresponde a um grande custo ao setor, além disso os microorganismos do solo também trabalham para a mitigação do CO2 na atmosfera. Outra área importante onde a microbiologia está atuando é na área de fitopatologia, diversas doenças podem causar redução de produtividade e formação de compostos fenólicos que prejudicam o processo de obtenção de açúcar através da perda do rendimento da fermentação. Algumas dessas doenças são: Ferrugem alaranjada (Puccinia kuehnii), ferrugem marrom (Puccinia melanocephala), podridão vermelha (Colletotrichum falcatum), podridão de fusarium (Fusarium moliniforme) e escaldadura das folhas (Xanthomonas albilineans).  
      Outro problema relacionado a microorganismos é no momento da colheita pois, quando mecanizada, pode trazer muitas impurezas (microorganismos de solo) que prejudicam os processos. A demora no transporte da cana colhida também é problemática pois com calor e úmidade algumas bactérias e fungos podem se desenvolver e atacar a cana. Os principais problemas desta fase são:
1) Fermentação láctica - Lactobacillus fermentum produz ácido láctico a partir da glicose
2) Fermentação dextrana - Leuconostoc mesenteroides produz dextrana a partir da sacarose
A dextrana causa erros de determinação na ATR, dificulta o processo de cristalização de açúcar e causa turbidez em bebidas

Escaldadura das folhas

3) Fermentação acética - Acetobacter acetii produz ácido acético a partir do etanol.

Como amenizar estes problemas? Pesquise...

       Entrando no processo de fermentação alcoólica temos a atuação das leveduras, Saccharomyces cerevisiae, um fungo que atua além da produção do etanol, na produção de cerveja e do pão. A reação para produção de alcoól está abaixo: 

Para uma dorna de fermentação, que possui 1250 m3, precisa de 10% do seu volume de leveduras por ciclo de fermentação. A reprodução das leveduras ocorre por brotação e o ciclo de reprodução dura de 2 a 3 horas. A quantidade de levedura necessária é obtida por geração no próprio laboratório assim o cálculo do tempo para produção de grandes quantidades é importante para não ser necessário gastar na compra de levedura.

Saccharomyces cerevisiae

       A levedura é um organismo aeróbio facultativo, isto quer dizer que ela pode crescer tanto na presença de oxigênio, como na ausência do mesmo. Para a produção de alcool a fermentação é realizada em taxas de baixa concentração de oxigênio e baixas concentrações de açúcar, assim a fermentação ocorre em taxa máxima. Após o uso das leveduras é realizado um processo chamado de processo de Melle - Boinot que se caracteriza pelo reciclo de células de levedura, assim gera um ganho de produtividade. 
           Por fim como conseguimos gerar bioeletrecidade? No fim do processo de destilação fracionada para a abtenção do etanol é obtido um resíduo pastoso e mal cheiroso, este resíduo é a vinhaça. Para cada litro de etanol produzido, são obtidos 12 litros de vinhaça. A vinhaça pode ser utilizada como fertilizante ou como matéria para se obter o biogás. Para obter o biogás a vinhaça é tratada primeiramente com bactérias acetogênicas, em seguida com bactérias metanogênicas e por fim obtem-se o metano (biogás) como produto final. Além destes três produtos, pesquisas são realizadas para se obter etanol de 2a geração, plásticos biodegradáveis, probióticos e o biodiesel. 
        Assim podemos ver que a microbiolodia está profundamente envolvida com todo o setor pois influencia toda a cadeia de produção.

Até mais pessoal & boa prova

Raphael/Aranha

Pesquisa extra-classe: virus

Olá
Como prometido, segue um tópico para pesquisa que vcs deverão retornar até quinta-feira próxima, dia 17, as 18:00 em ponto! A pesquisa valerá 0,5 ponto a mais na nota da segunda prova. Só serão aceitas pesquisas postadas no blog (não enviem para meu email!!).

São três pontos relativos aos vírus, que devem estar respondidas da maneira mais completa possível (caso contrário, não será pontuada):

- o vírus HIV é um retrovírus. O que é um retrovírus e como o HIV se multiplica no homem?
- o que um vírus dito de RNA de fita simples positiva?
- o Prof. Jorge Rezende nos informou que o Brasil estuda a possibilidade de trocar a vacina Sabin contra a paralisia infantil, pela Salk. Qual a razão?

boa pesquisa.

Aranha

Aula Prática - Meios de cultura de microorganismos

Olá Pessoal,

Em nossas aulas usamos vários fungos e algumas bactérias. Estes microorganismos foram cultivamos em meio de cultura (líquido ou sólido) para crescerem e assim podermos estudar as suas estruturas. Agora aprenderemos como preparar estes meios de cultura, o que eles possuem e conhecer os vários tipos de meio de cultura que existem. 

       Meio de cultura é uma solução contendo nutrientes solúveis de baixo peso molecular, que são normalmente originados da degradação enzimática de outros nutrientes mais complexos. Um meio adequado para o crescimento de microorganismos envolve fontes de carbono, nitrogênio, sais inorgânicos e, dependendo do organismo, até mesmo vitaminas e outros suplementos. Os meios de cultura podem ser líquidos, semi-sólidos e sólidos. O meio líquido é utilizado principalmente para aumentar inóculos de bactérias e fungos e os microorgnismos são cultivados sob agitação ou não. Além disso, meios líquidos são também usados para analisar taxas de crescimento e propriedades fisiológicas dos microorganismos e, dependendo do procedimento que for realizado, as células podem ser centrifugadas e recuperadas e então utilizadas, por exemplo para extração de proteínas totais ou extração de DNA.

            Quando um meio de cultura líquido é adicionado de um composto solidificante (usualmente o ágar), origina um meio sólido ou semi-sólido. A quantidade de ágar utilizado fica em torno de 1,5 a 1,8%, uma concentração inferior a 1% origina um meio semi-sólido. O meio sólido tem por objetivo isolar fungos e bactérias para identificação e preservação de culturas; outra grande vantagem é o uso da superfície  para separar colônias e assim conseguir uma colônia pura. 

           Os meios de cultura e dividem em três categorias: 1) sintético ou definido, 2) semi-sintético e 3) natural ou complexo. Os meios sintéticos ou definidos são compostos de substâncias e concentrações conhecidas, são muito úteis para estudos de fisiologia e descritiva. Os meios semi-sintéticos possuem parte dos seu compostos conhecidos e outra parte são compostos de composição desconhecida ou variável. O meio natural ou complexo possui a maior parte dos seus ingredientes desconhecidos ou de concentração variável. Uma grande vantagem deste meio é que podem estimular esporulações que não ocorrem em meio mínimo, e sua principal desvantagem é que sua composição pode diferir de lote para lote.
             Além destes três tipos de meio de cultura existem outras classificações para meio de cultura:
1-  Meios enriquecidos: estes meios de cultura possuem compostos que favorecem o crescimento de um determinado microorganismo. Estes componentes podem ser vitaminas, aminoácidos, componentes de sangue, entre outros.
2-   Meios seletivos: permite selecionar um determinado microorganismo. Estes meios possuem antibióticos ou outros componentes tóxicos, como por exemplo antibióticos.
3-  Meios diferenciais: permitem a separação de microorganismos de diferentes características, como coloração de colônias.
4-   Meios salinos mínimos: meios quimicamente definidos que contêm apenas sais inorgânicos essenciais para o crescimento do microorganismo.
         Fiquem atentos, um mesmo meio de cultura pode pertencer a mais de uma das categorias citadas acima, por exemplo o meio ágar salino de manitol é complexo, diferencial e seletivo. E o BDA? Aliás, de onde vem o ágar mesmo?

Aguardamos seus comentários!

Raphael/Aranha

Revisão da primeira prova

Olá

A revisão da primeira prova será feita nos dias:

17 - quinta-feira, horário - 14 as 18 horas
18 - sexta-feira, horários - 8 as 12 e 14 as 18 horas.

Local: se informe na secretaria do depto de Fitopatologia quando chegar para fazer a revisão.

Mas, para fazer a revisão é preciso deixar o nome em uma lista que está afixada no balcão da secretaria do departamento de Fitopatologia. Se vc não fizer isto, não terei como revisar sua prova!!

abraços

Aranha