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

1. Microrganismos e Fermentação
Isabel Lopes

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
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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
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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
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5. Microbiologia e Indústria Alimentar
Tradições com história…
7000 a.C.: Babilónia antiga – fabrico de cerveja
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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
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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!
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8. Importância da acção dos microrganismos
Ambiente
Decomposição Doenças
e conservação
Microrganismos
Biotecnologia
Engenharia
genética
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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.
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10. Fermentação e actividade enzimática
Microrganismos
Fungos Bactérias
Queijo
Bolores Leveduras
Iogurte
Tratamento Pão
alguns queijos Bebidas alcoólicas
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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.
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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
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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)
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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
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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.
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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.
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17. Para saber um
pouco mais…
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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