INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE

PERNAMBUCO – IFPE – Campus RECIFE

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE SISTEMAS, PROCESSOS E CONTROLES

INDUSTRIAIS – DACI

COORDENAÇÃO DO CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA INDUSTRIAL – CQUI

DISCIPLINA DE PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS INDUSTRIAIS

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA:

ANÁLISE TECNOLÓGICA DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

Determinações: pH, ° Brix, Acidez Sulfúrica,Açúcares Redutores Totais e Teor Alcoólico

PROFESSOR RESPONSÁVEL:

Cristina Nascimento

EQUIPE:

Adalberto Bezerra – 20092c3-rc0358

Ana Christina Peixoto – 08104

Lorena Ferreira de Araújo – 0810406

Rafaela da Silva Reis – 20091c6-rc0420

Thaís Maria Xavier – 0810416

BANCADA: 01

DATA DE REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 20 e 21 de Outubro de 2011

26 de Outubro de 2011

RECIFE - PE

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SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS................................................................................................... 2

1. OBJETIVO...................................................................................................................... 3

2. INTRODUÇÃO............................................................................................................... 4

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................... 5

4. CONCLUSÕES............................................................................................................... 8

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................... 9

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Esquematização dos resultados............................................................................ 6

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1. OBJETIVO

A prática descrita neste relatório teve por objetivo a realização de fermentação

alcoólica a partir do caldo-de-cana comum, incluindo a preparação e caracterização do

mosto, caracterização do vinho e verificação do rendimento da fermentação através do teor

alcoólico.

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2. INTRODUÇÃO

A fermentação alcoólica é um processo anaeróbio de transformação de uma matéria

em outra com a finalidade de obtenção de energia para o microrganismo fermentador e a

eficiência dessa fermentação é baseada em análises físico-químicas feitas no mosto e no

vinho.

No início do procedimento, antes da fermentação, essas análises são importantes

para a verificação da qualidade do mosto que irá ser usado na produção do álcool etílico. E,

no final, também são feitas análises para verificar rendimento e qualidade do vinho obtido,

que é produto da fermentação.

Entre elas está a determinação do pH, que deve estar entre 4,5 e 5,5, pois como se

trata de fermentação de levedura necessita de um meio ácido e essa é a faixa ideal, para

isso na análises descritas foi utilizado um pHmetro. No final da fermentação é

recomendável fazer uma análise do pH do vinho, para fins de comparação.

Outra análise importante no mosto é a determinação do °Brix, indicando a

quantidade de sacarose, que é o dissacarídeo utilizado no processo de produção do álcool

etílico, além de outros sólidos em solução, com faixa recomendável de 14° a 18°

trabalhando-se com caldo de cana. A análise do Brix no vinho é interessante para observar

que toda a sacarose foi transformada em glicose e a mesma em álcool, resultado em 0°

brix.

Faz-se a medição do volume do mosto e do vinho como controle de rendimento do

caldo de cana utilizado. E para indicar a quantidade de ácido sulfúrico tanto no mosto

como no vinho, faz-se a determinação da acidez sulfúrica – no caso destas práticas

descritas, usou-se a volumetria, que é o ácido encontrado em maior quantidade, devido ao

solo usado no cultivo da cana. Assim como no pH, a acidez do vinho também é

recomendável para fins de comparação.

Outra determinação de suma importância é o dos Açúcares Redutores Totais

(ART), dos quais pertence a glicose, utilizada para a fermentação da levedura,

transformando todo o açúcar em álcool etílico mais subprodutos. Essa análise é feita pelo

método volumétrico e expressa em quantidade o rendimento da glicose, que é verificado

correlacionando com o do teor alcoólico do vinho, expressado em °GL – graus Gay-

Lussac. Na análise posteriormente discutida, para a determinação do teor alcoólico foi

usado um ebuliômetro com régua calibrada.

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3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados abaixo apresentados e os cálculos, quando necessários, foram

realizados com base nos valores encontrados durante a prática.

Determinação do pH na Matéria-Prima

pH = 5,1

Determinação do °Brix na Matéria-Prima

°Brix = 17°

Volume do Mosto

V = 400ml

Determinação da Acidez Sulfúrica no Mosto

Vg = (V1+V2+V3)/2 = (3,5ml+3,5ml+3,5ml)/3 = 3,5ml

Acidez do Mosto = Vg x 0,049g de H2SO4

Acidez do Mosto = 3,5ml x 0,049g de H2SO4

Acidez do Mosto = 0,1715

Determinação de Açúcares Redutores Totais (ART) no Mosto

Vg = (V1+V2)/2 = (20ml+23,9ml)/2 = 21,95ml

z = ART % mosto = 320 / Vg

z = ART % mosto = 320 / 21,95 ml

ART % mosto = 14,578

Determinação do pH no Vinho

pH = 4,3

Determinação do °Brix no Vinho

°Brix = 2°

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Volume do Vinho

V = 425ml

Determinação da Acidez Sulfúrica no Vinho

Vg = (V1+V2+V3)/2 = (1,7ml+1,8ml+1,7ml)/3 = 1,73ml

Acidez do Mosto = Vg x 0,049g de H2SO4

Acidez do Mosto = 1,73ml x 0,049g de H2SO4

Acidez do Mosto = 0,085

Teor Alcoólico em °GL no Vinho

°GL = 7,5°

Conforme os valores esquematizados na Tabela 1, levantou-se fatores que

poderiam ter ocasionado a determinação desses resultado.

Tabela 1: Esquematização dos resultados.

Início (Mosto) Final (Vinho)

ph = 5,1 pH = 4,2

°Brix = 17° °Brix = 2

Volume = 400ml Volume = 425ml

Acidez Sulfúrica = 0,1715 Acidez Sulfúrica = 0,085

ART = 14,578 Teor Alcoólico = 7,5°GL

No mosto,pode-se observar que o pH obtido foi 5,1, ficando na faixa desejável para

o mesmo, visto que para a fermentação ocorrer, necessita-se de um pH entre 4,5 e 5,5, um

pH ácido para o crescimento da levedura. Através das determinações de pH realizadas no

vinho, pode-se perceber a redução do mesmo, o que se deve ação combinada da formação

de etanol, levemente mais ácido que a sacarose, do CO2, que pode se combinar com a água

presente no meio levando a ácido carbônico, e por ação ainda mais forte do ácido acético

formado como sub produto da reação de fermentação alcoólica, assim como outros

alcoóis,ácidos, ésteres e éteres.

Quanto ao °Brix no mosto, que foi de 17°, este estava na faixa desejável para a

quantidade de material sólido, que tem como principal representante a sacarose, que é de

14 a 18°. A redução do °Brix, comparando-se os resultados anterior e posterior a

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fermentação, é causada pela conversão da sacarose em etanol por meio da ação do

microrganismo. A verificação do °Brix no vinho, para fermentações em escala industrial,

não é necessária, pois o carboidrato presente no mosto, a sacarose, foi quase totalmente

convertida em glicose e fermentada, deixando o valor do °Brix tendendo a zero, entretanto

essa determinação foi realizada durante a prática para melhor visualização do processo

pelos alunos.

Foi observado, através de medição, a variação do volume pré e pós-fermentação, o

fator que influenciou nessa diferença foi o aumento da população microbiana, que por

consequencia, aumentou o volume de matéria no recipiente da fermentação.

A determinação da acidez sulfúrica no vinho é puramente para observar,

comparando com o encontrado no mosto, que o ácido sulfúrico foi utilizado pela levedura

como fonte de enxofre, fato demonstrado pela redução do valor encontrado antes da

fermentação.

Como é sabido, a determinação de açúcares redutores totais compreende tanto os

fermentescíveis como os não-fermentescíveis, por isso é de se esperar que o teor de ART

seja alto antes da fermentação, pois os açúcares ainda não foram metabolizados. Da mesma

forma que o °Brix, o teor de ART, que tem como seu principal representante a glicose, não

precisa ser verificado após o processo fermentativo, uma vez que seu valor se aproximará

de zero.

Após a fermentação, verificou-se o teor alcoólico, que permaneceu em faixa

recomendável, que é entre 7 e 9° GL, confirmando o rendimento esperado para o processo.

A técnica utilizada para evitar a formação exagerada de ácido acético durante a

fermentação do mosto, que causaria alteração das características químicas e organolépticas

do produto, foi o borbulhamento do CO2 produzido em solução saturada de Ca(OH)2,

formando um precipitado branco de carbonato de cálcio, seguindo a reação abaixo descrita:

CO2(g) + Ca(OH)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(l)

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4. CONCLUSÕES

As análises realizadas serviram como parâmetros para indicar a qualidade do mosto

e a do vinho e pode-se observar que os valores obtidos estavam de acordo com o desejável.

Nessas análises pode-se perceber que o pH obtido tanto no mosto quanto no vinho

mantiveram-se na faixa recomendável – em pH ácido, ideal para crescimento de leveduras.

O Brix encontrado estava em quantidade ideal para a produção de álcool etílico. Pode-se

também observar uma variação no volume do mosto e do vinho, o vinho contém, além do

mosto que fora fermentado, a levedura. Já a determinação do ácido sulfúrico serviu apenas

como quantificação do teor ácido do mosto e vinho, determinando também quanto de

enxofre estava disponível para as leveduras. Quanto a determinação de ART no mosto, foi

necessária apenas para verificar o teor de carboidratos fermentescíveis, a glicose.

E, finalmente, através da verificação do teor alcoólico, pode-se perceber que a

fermentação ocorreu da forma esperada, seguindo os padrões de um processo com

rendimento satisfatório.

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5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

APOSTILA DE FERMENTAÇÃO ETANÓLICA, MICROBIOLOGIA. Campinas,

Buckman Laboratórios Ltda. & Departamento de Biociências. UNESP, 1986.

FERREIRA, E. C.; MONTES, R. A química da produção de bebidas alcoólica. Química

Nova na Escola. Nº10, novembro de 1999.