Análise Da Levedura Tema 02

Fbio Luiz Seribeli

Tema:

16/04/2013

PRINCPIOS SOBRE ANLISE FSICO-QUMICA DA LEVEDURA (% DE LEVEDURA, ACIDEZ)

DEFESA DE MESTRADO

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PS-GRADUAO EM QUMICA

DEFESA DE MESTRADO


NDICE
1. Introduo2. Objetivos3. Materiais e Mtodos% de leveduraAcidez4. Resultados e DiscussesConclusesReferncias Bibliogrficas
CONCURSO ETEC PRESIDENTE PRUDENTE

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1.INTRODUO

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Jordan

Cariri

O Brasil um dos maiores produtores mundiais e o maior exportador de etanol. O Pas o candidato natural a liderar a produo economicamente competitiva e a exportao mundial de etanol porque tem o menor custo de produo e o maior rendimento em litros por hectare.

Cana - 6,8 mil litros/ha

Beterraba - 5,5 mil litros/ha.

Milho - 3,1 mil litros/ha.


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Oetanol , tambm chamadolcool etlico , uma substncia orgnica obtida da fermentao deacares, hidratao doetileno. NoBrasil, tal substncia tambm muito utilizada comocombustvel, constituindo assim um mercado em ascenso para um combustvel obtido de maneira renovvel.
INTRODUO

Cana

Lavagem da cana

Extrao do caldo

Tratamento do caldo

Fermentao

Centrifugao

Destilao

Etanol

Anidro

Hidratado


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Extrao do caldo Separao da fibra (bagao): Moagem;Difuso; Castelo; 4 a 6 moendas; Sacarose removida por lixiviao;2 % mais eficiente;
INTRODUO


Tratamento do caldo
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INTRODUO


O tratamento do caldo tem os seguintes objetivos:
Eliminao de impurezas grosseiras (bagacilho, areia). Preservao de nutrientes, necessrios ao metabolismo das leveduras; Minimizao de contaminantes microbianos; O tratamento do caldo para produo de lcool envolve: Peneiramento; Calagem; Aquecimento; Decantao; Concentrao; Resfriamento;

DEFESA DE MESTRADO

DEFESA DE MESTRADO


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Peneiramento
INTRODUO

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Visa a reduo das partculas leves (bagacilho) e pesadas (areia, terra etc). As principais vantagens de sua utilizao so, sobretudo, a reduo de entupimento e de desgastes em outros equipamentos, vlvulas e bombas.

Os equipamentos utilizados so peneiras e hidrociclones:


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Calagem
INTRODUO

A calagem realizada para auxiliar na purificao do caldo. feita uma adio de leite de cal Ca(OH)2 ao caldo, e tem como funes:
Neutralizao da acidez do caldo;Corrigir o pH at o valor desejado: 7,0 7,2;Reao com os cidos orgnicos presentes no caldo;Precipitao dos colides presentes no caldo;Formao de Ca3(PO4)2 e de CaSO3, quando o caldo sulfitado;
2 HSO3 + Ca2+ Ca(HSO3)2 (bissulfito de clcio solvel)

Ca(HSO3)2 + Ca(OH)2 2 CaSO3 + 2 H2O;
Floculao e arraste de partculas em suspenso.

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Aquecimento
INTRODUO

O aquecimento feito em trocador de calor, geralmente do tipo casco e tubos, do tipo vertical/horizontal ou trocadores de placas.

Tem como funes:

Acelerar as reaes qumicas.

Facilitar as reaes do caldo.

Promover a coagulao das protenas.

Diminuir a densidade e viscosidade.

Provocar a floculao.

Elimina e impede o desenvolvimento de bactrias.


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Decantao
INTRODUO

Aps a passagem pelo balo flash o caldo passa pelos decantadores que separam as impurezas do caldo. Para auxiliar na decantao so adicionados polmeros para promover:
A aglomerao dos flocos; O aumento da velocidade de sedimentao; A compactao e reduo do volume de lodo; A diminuio da turbidez do caldo clarificado.
O polmero, na forma como recebido, precisa ter sua molcula distendida, por dissoluo em gua, para que ento possa desempenhar bem sua funo.


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Concentrao do caldo
INTRODUO

A concentrao do caldo para produo e armazenamento de xarope uma das operaes de tratamento que serve como estratgia para:
A elevao do teor de acar total do mosto; Conseqente aumento do teor alcolico; No caso de armazenamento de xarope, sua concentrao deve ser prximo ao crtico da cristalizao. A concentrao ideal gira em torno de 60 graus brix, usualmente se produza com concentrao entre 50 a 55 brix.

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Fermentao
INTRODUO
Misturar ao mosto uma quantidade de leveduras capaz de converter os acares em lcool e gs carbnico, dentro de determinadas condies. Este conjunto de microrganismos recebe o nome de p-de-cuba ou simplesmente fermento.

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Fermentao
INTRODUO

Na biossntese do etanol empregado linhagens selecionadas de Saccharomyces cerevisae.

O Agente da fermentao

A Levedura
Etapa de laboratrio:

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Fermentao
INTRODUO

Dornas de fermentao

Sistema contnuo de fermentao


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Fermentao
INTRODUO
Mosto, uma soluo de acar cuja concentrao foi ajustada de forma a facilitar a sua fermentao. Basicamente constitudo de uma mistura de mis e caldo, com uma concentrao de slidos de aproximadamente 19Brix. Caso haja necessidade, usa-se gua para o ajuste do Brix.
O tempo de fermentao varia de 4 a 12 horas.

Ao trmino da fermentao, o teor de lcool nas dornas de 7% a 10%.

Vinho Fermentado

Realizar o resfriamento do vinho.


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Fatores que afetam a fermentao
INTRODUO
Temperatura; pH do mosto; Concentrao de matria-prima; Teor alcolico do produto; Oxignio; Elementos minerais; Concentrao de inculo; Contaminao bacteriana; gua; Tempo de fermentao;

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Destilao
INTRODUO

Em termos prticos, quando temos duas ou mais substncias formando uma mistura lquida, a destilao pode ser um mtodo para separ-las. Basta apenas que tenhamvolatilidades razoavelmente diferentes entre si.


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Destilao
INTRODUO

O lcool hidratado, produto final dos processos de depurao (destilao) e retificao uma mistura binria lcool-gua que atinge um teor da ordem de 96GL.
Coluna de Desidratao Benzeno adicionado no topo da coluna. O lcool retirado no fundo da coluna com aproximadamente 99,7GL.

Teor ou % de levedura
3.MATERIAIS E MTODOS

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Teor de Levedura (mtodo por centrifugao)
Porcentagem em volume de slidos decantveis aps centrifugao da amostra a 3.000 rpm sendo formado por leveduras mais insolveis.
Materiais:
Centrfuga com dispositivo de indicao de rotao (rpm);

Cronmetro;

Tubos para centrfuga;

Basto de vidro;

Pipeta graduada, 10ml.


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Procedimento

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Homogeneizar a amostra e transferir para dois tubos cnicos at a marca de 10ml;

Colocar os tubos na centrfuga em lados opostos e balance-los;

Centrifugar por 3 min a 3.000rpm;

Fazer a leitura do volume de slidos decantados no fundo dos tubos.


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Resultados

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Clculo:

Expressar o resultado em porcentagem em volume de teor de levedura no vinho.

Teor de levedura (%) = V x 10

Volume decantado (ml) ...................... 1,1

Slidos totais (% v/v) .......................... 11,0

Exemplo:


DEFESA DE MESTRADO

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Acidez

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Acidez sulfrica

Quantidade de cidos totais presentes no vinho, mosto ou p-de-cuba expressos em g/l de cido sulfrico.

pHmetro;

Agitador magntico;

Bureta, 10ml div. 0,05ml;

Bquer, 100ml;

Pipeta volumtrica, 50ml;

Pisseta, 500ml;

Leno de papel fino e absorvente.
Materiais: Reagente:
Soluo de hidrxido de sdio 1N.


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Procedimento

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Pipetar 50ml da amostra e transferir para bquer de 100ml;

Imergir o eletrodo na amostra at cobrir o bulbo tomando o cuidado de manter o nvel da amostra

abaixo do nvel do eletrlito contido no eletrodo;

Titular com soluo de hidrxido de sdio a 1 mol/L, gota a gota e sob agitao at pH 8,7

Anotar o volume gasto (V).


DEFESA DE MESTRADO

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Resultados

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Acidez sulfrica (g H2SO4 / L) = V x 0,98

Onde:

V = Volume gasto (ml)

Volume gasto de NaOH 1M (ml) .................... 1,0

Acidez sulfrica (g H2SO4/l) ........................... 0,98

Clculo:

Exemplo:


DEFESA DE MESTRADO

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Teor de leveduras (contagem de colnias)

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Para facilitar a anlise dos resultados de contagem microbiana conveniente dividir a anlise em dois setores: (1) setor da extrao e tratamento de caldo e (2) setor de fermentao e destilao.

Multiplica-se o total de colnias, pela recproca da diluio usada

Cmara de Neubauer


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Viabilidade

O mtodo padroniza a concentrao de corante, o pH, o meio e o tempo de "tingimento" das clulas e leveduras, visando melhorar o controle da fermentao.

Determinao da viabilidade celular de leveduras com soluo de Azul de Metileno.

As clulas incolores so clulas viveis e as clulas coradas de azul so clulas mortas.


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Teor de leveduras (Viabilidade)

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Procedimento:
Fazer a diluio conveniente em um tubo de ensaio;

Aps a diluio, transferir 0,3 mL para um tubo de ensaio e adicionar 0,3 mL da

soluo de azul de metileno-citrato de sdio;

Homogeneizar a mistura em agitador de tubos.

Colocar a lamnula na Cmara de Neubauer e com auxlio da pipeta Pasteur, transferir um pequeno volume da amostra preparada.

Levar ao microscpio ptico e com a objetiva de 40X, fazer a contagem das clulas nos campos;

Com o contador, marcar o nmero de clulas viveis (clulas que no se colorem com azul de metileno) e clulas inviveis (clulas coloridas de azul intenso).


DEFESA DE MESTRADO

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Teor de leveduras (Viabilidade)

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Resultados:
Clculo:

Viabilidade (%)= (Nmero de clulas vivas / Nmero total de clulas) X 100

No. total de clulas/mL = no. clulas nos 10 campos X 2,5 X diluio X 100;


DEFESA DE MESTRADO

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Foi possvel verificar que os mtodos analticos so importantes para monitorar os processos de produo de etanol;
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5. CONCLUSES



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6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Centro de Tecnologia Canavieira, Apostila de Microbiologia, 2007.Fermentec, Mtodos analticos - 2008.

Muito

Obrigado!!

Fbio Luiz Seribeli

DEFESA DE MESTRADO

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