educbiotecnologia - Enzimas e fermentações

01. CATALISADORES E ENZIMAS

Denominada comercialmente “água oxigenada”, a solução aquosa de peróxido de hidrogênio H202 se decompõe espontaneamente, em presença de luz solar ou de altas temperaturas, liberando oxigênio. Esta propriedade explica sua utilização como alvejante de papéis e tecidos e como desinfetante.

2 H202 ------> 2 H20 + 02

O dióxido de manganês (MnO2) pode catalisar a reação anterior acelerando a liberação de oxigênio em uma reação exotérmica. Trata-se de um experimento frequente de laboratório que permite detectar a liberação de oxigênio. No laboratório de ensino, bastam alguns mililitros de água oxigenada sobre o dióxido de manganês para visualizar a reação (Figura 1).

Algumas reações fisiológicas que ocorrem no interior da célula também liberam H202. Este não chega a ter um efeito tóxico porque é rapidamente destruído por uma enzima, a catalase.

Figura 1: A ação da água oxigenada sobre o dióxido de manganês

OBJETIVO

Detectar a presença de uma enzima (catalase) em tecidos animais e vegetais e comparar suas características com as de um catalisador inorgânico (dióxido de manganês).

MATERIAIS

Água oxigenada H202, 1 pinça ou espátula, pera e pipeta, 7 copinhos de plástico ou 7 tubos de ensaio, Mn02, Mn02 fervido e seco, fígado cru, fígado cozido (fervido), nabo cru e nabo cozido (fervido).

PROCEDIMENTO

1. Rotular os recipientes de 1 a 7.

2. Colocar 5 ml de água oxigenada no recipiente 1. Observar se há desprendimento de gás e registrar a informação na tabela.

3. Distribuir nos recipientes restantes: uma pitada de Mn02, um pedaço de fígado cru, meia rodela de nabo cru, uma pitada de Mn02 fervido, um pedaço de fígado fervido, meia rodela de nabo fervido. É imprescindível o lavado e secado da pinça, ou da espátula, entre a distribuição de uma substância e a seguinte.

4. Acrescentar 5 ml de água oxigenada nos recipientes 2, 4 e 6.

Observar a formação de bolhas que indica o desprendimento de gás, e registrar os dados na tabela.

5. Acrescentar 5 ml de água oxigenada nos recipientes 3, 5 e 7.

Observar a formação de bolhas que indica o desprendimento de gás, e registrar os dados na tabela.

6. Interpretar os dados obtidos.

DISCUSSÃO

1.Comparando os dados obtidos nas experiências 2, 4, e 6, alguém lhe diz que o fígado e o nabo contêm Mn02. Como descartaria essa hipótese?

2.Como explicaria os resultados das experiências 6 e 7?

3.Qual a propriedade, vista nesta atividade, que diferencia catalisadores biológicos (enzimas) de catalisadores inorgânicos?

NOSSO COMENTÁRIO

O nabo pode ser substituído por batata inglesa. Não é uma prática difícil de realizar. Quando utilizada para introduzir o conceito de enzima e para diferenciar os catalisadores orgânicos dos inorgânicos, os alunos encontram alguma dificuldade ao tentar comparar os dados correspondentes aos 7 testes. Pode ser necessário agrupar esses testes em dois grupos, os que utilizam materiais crus e os que utilizam materiais fervidos.

02. AS ENZIMAS NO SUPERMERCADO

Nos produtos comerciais para a lavagem de roupa, as enzimas se encontram em proporção de 1% a 2%, às vezes ainda menor. No entanto, esta quantidade é considerada suficiente porque, sendo catalisadores, as enzimas se recuperam intactas ao finalizar a reação química que promovem. Seu papel é aproximar as moléculas, diminuindo a energia necessária para formar ou romper uma ligação química.

Além de eficientes, as enzimas são específicas. Como um sistema de chave e fechadura, cada uma exerce sua ação sobre um substrato específico: as proteases atuam sobre as proteínas; as amilases, sobre o amido; as lipases, sobre gorduras e azeites; e as celulases, sobre a celulose. As enzimas são proteínas e, por conseguinte, biodegradáveis.

As enzimas incluídas nos produtos para lavagem de roupa eliminam a necessidade de esfregar, um trabalho pesado e que desgasta as roupas. Contudo, é necessário deixar as peças de molho durante um tempo para facilitar a ação das enzimas. Estas hidrolisam as substâncias orgânicas específicas, fragmentando-as e facilitando sua remoção.

Na lavagem de roupas, as enzimas utilizadas respondem a condições determinadas de temperatura (20 a 50 graus Celsius e pH (alcalino, entre 9 e 11). Evita-se, assim, o aquecimento da água para lavar a roupa, assegurando-se também a coexistência da enzima com o surfactante.

A REMOÇÃO DAS MANCHAS

As manchas podem ser constituídas por proteínas, amido e outros carboidratos, ácidos graxos e lipídios, sais inorgânicos, argila e pigmentos.

As principais enzimas dos lava-roupas são as proteases e as amilases. Em geral, estas hidrolisam seus respectivos substratos quando os encontram na roupa, mas também eliminam as manchas por digestão das proteínas que as grudam ao tecido.

Durante a lavagem, as lipases não eliminam mais do que a quarta parte das manchas específicas; porém, elas apresentam um efeito de tipo residual particularmente interessante. Adsorvidas pelos lipídios, as lipases não são eliminadas totalmente no enxágue. Além de continuar agindo durante a secagem, facilitam a remoção da mancha na lavagem seguinte.

Também são incluídas celulases para remover as fibrilas que formam bolinhas desagradáveis no tecido, com o objetivo de melhorar o aspecto das roupas, suavizando-as ao tato e realçando suas cores.

OBJETIVO 1: Identificar a presença de proteases nos produtos comerciais para a lavagem de roupas.

MATERIAIS

Um envelope de gelatina branca, 5 copos e 5 colheres de plástico, água, 1 colher de sopa de 4 produtos comerciais para lavagem de roupas, 1 pilot.

PROCEDIMENTO

1. Rotular os copos (controle, produto 1, produto 2, produto 3 e produto 4).

2. Preparar a gelatina conforme as instruções da embalagem.

3. Distribuir quantidades iguais nos 5 copos e completar os passos 4, 5 e 6.

4. Colocar 1 colher de água em um dos copos (controle) e misturar bem.

5. Colocar 1 colher do primeiro produto no copo correspondente e misturar bem.

6. Repetir o item anterior com os produtos restantes.

7. Depois de duas horas colocar na geladeira, até que a gelatina do copo controle solidifique.

8. Observar se a gelatina solidificou ou não nos copos restantes.

9. Interpretar os resultados.

NOSSO COMENTÁRIO

O procedimento não apresenta maiores dificuldades. Se a gelatina não solidificar, o produto contém proteases. Contudo, se a gelatina solidificar, o resultado pode ser considerado ambíguo: o produto não tem proteases ou simplesmente não conseguimos detectá-las (devido ao tempo insuficiente de incubação, por exemplo).

Como as proteases são as enzimas mais frequentes nos produtos para lavar roupas, é provável que algum deles forneça um resultado positivo. Um bom indício relativo à presença de proteases é o conselho, na embalagem, de evitar o uso do produto para lavar lã e seda.

Dependendo do contexto, pode-se realizar esta atividade como um teste cego, identificando os produtos só quando finalizar a atividade.

COMO MONTAR UM PROJETO

Testar a presença de proteases em diversos produtos comerciais com enzimas digestivas.

OBJETIVO 2: Identificar a presença de amilases nos produtos comerciais para a lavagem das roupas

MATERIAIS

Uma caixa de pó para preparar 1 pudim de sobremesa (baunilha, morango ou chocolate), 4 copos e 4 colheres de plástico, areia lavada e seca, 3 produtos comerciais (pó) para lavar roupa, 1 pilot.

PROCEDIMENTO

1. Rotular os copos (controle, produto 1, produto 2, produto 3 e produto 4).

2. Preparar o pudim conforme as instruções da embalagem.

3. Distribuir quantidades iguais do pudim nos 4 copos e completar os passos 4, 5 e 6.

4. Colocar 1 colher de areia em um dos copos (controle) e misturar bem.

5. Colocar 1 colher do primeiro produto no copo correspondente e misturar bem.

6. Repetir o item anterior com os produtos restantes.

7. Colocar na geladeira até que o pudim do copo controle solidifique.

8. Observar se o pudim solidificou ou não nos copos restantes.

9. Interpretar os resultados.

OBJETIVO 3: Identificar a presença de lipases nos produtos comerciais para a lavagem das roupas

MATERIAIS

Uma caixa de creme de leite, 8 copos e 4 colheres de plástico, 4 produtos comerciais para a lavagem de roupa (1 sem enzimas e o restante com enzimas), 1 frasco conta-gotas com fenolftaleína (indicador), 1 pilot.

PROCEDIMENTO

1. Rotular os copos (controle, produto 1, produto 2, produto 3 e produto 4).

2. Colocar 50 ml de creme de leite em cada copo.

3. Dissolver 3 colheres das de sopa de cada produto em 100 ml de água. Deixar decantar.

4.Acrescentar 50 ml do sobrenadante do produto sem enzimas no copo controle e misturar bem.

5.Repetir o item anterior com os sobrenadantes dos outros produtos, no copo correspondente.

6.Incubar a temperatura ambiente durante 15 minutos.

7. Em cada copo, deixar cair o indicador de pH, gota a gota. Se o produto testado não tiver lipases, o conteúdo do copo ficará rosa.

8. Interpretar os resultados.

NOSSO COMENTÁRIO

Fizemos os testes com dois produtos, um deles sem enzimas e o outro com enzimas. O uso do sobrenadante evita, provavelmente, o excesso de outros componentes alcalinizantes.

Confirmamos a presença da lipase pelo aumento da acidez do meio, causada pela liberação de ácidos graxos em consequência da digestão enzimática dos lipídios. O aumento da acidez (diminuição do pH) é visualizado com fenolftaleína, um indicador rosa em pH maior a 10 e incolor em pH menor a 8,2.

Preparação da solução de fenolftaleína: Dissolve-se 1 g de fenolftaleína em 60 ml de álcool e dilui-se com água até 100 ml. Usam-se de uma a duas gotas para cada 100 ml de solução a titular.

COMO MONTAR UM PROJETO

Testar a presença de lipases em diversos produtos comerciais com enzimas digestivas.

Sabendo que a ação das lipases se superpõe à do tensoativo ou surfactante, analise a propaganda dos produtos para a lavagem das roupas e confira se o conteúdo está de acordo com a presença de lipases.

OBJETIVO 4: Identificar a presença de celulases nos produtos comerciais para a lavagem das roupas

MATERIAIS

Uma casca de uma cebola, 1 tigela, 4 copos e 4 colheres de plástico, água, 3 produtos para lavar roupa, 1 pilot.

PROCEDIMENTO

1 . Rotular os copos (controle, produto 1, produto 2, produto 3).

2. Cortar a casca de uma cebola em pedaços de igual tamanho.

3. Colocar, em cada copo, um pedaço de casca de cebola e 100 ml de água.

4. Acrescentar no controle 1 colher das de sopa de água.

5. Acrescentar 1 colher do produto 1 no copo correspondente.

6. Repetir o procedimento com os produtos restantes.

7.Aguardar umas horas e observar se a casca da cebola conservou ou perdeu a cor.

8. Interpretar os resultados.

NOSSO COMENTÁRIO

O procedimento não apresenta maiores dificuldades, mas é convenmiente ealizar testes em vários produtos, porque os sistemas para a lavagem de roupas que contêm enzimas nem sempre incluem celulases.

O pigmento das células de cebola se difunde parcialmente em água, dando-lhe um tom amarelado. Em um produto sem enzimas, a casca clareia um pouco, um resultado explicado pela alcalinidade do meio e a ação dos agentes branqueadores sobre a superfície das camadas celulares. Em presença de celulases que degradem a parede celular, os agentes branqueadores deixarão a casca descolorida.

COMO MONTAR UM PROJETO

Alguns produtos levam celulases, outros não. Sabendo qual é a ação destas enzimas, analisar a propaganda dos produtos testados e conferir se o conteúdo está de acordo com a presença de celulases.

A pectina é um carboidrato vegetal complexo que forma parte da parede das células (lamela mediana que une células adjacentes) e, também, se encontra dentro delas. Pode representar de 2% a 35% da parede celular.

Em contato com líquidos, a pectina tem a capacidade de formar géis, uma qualidade de fundamental importância para a indústria de geleias. Em contraposição, essa mesma propriedade é considerada prejudicial na indústria de sucos de frutas e vegetais, porque causa a retenção de líquidos e turva o produto. A ação da pectinase (uma enzima pectinolítica) sobre a pectina permite aumentar o rendimento do processo de extração de suco e melhorar sua qualidade.

OBJETIVO

Comparar o volume de suco extraído da polpa de frutas, com e sem pectinase.

MATERIAIS

100 g de polpa de frutas, 10 ml de solução de pectinase (concentração 1%), 10 ml de água, 2 béqueres, 2 colheres de plástico, 2 provetas, 2 funis, 2 papéis de filtro.

PROCEDIMENTO

1. Depois de rotular os béqueres, distribuir 50 g de polpa de frutas em cada um deles.

2. Acrescentar 10 ml de solução de pectinase em um dos béqueres e 10 ml de água no outro. Misturar bem.

3. Incubar a temperatura ambiente durante 30 minutos.

4. Colocar os funis sobre as provetas e filtrar o conteúdo dos béqueres.

5. Medir o volume filtrado depois de 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos e 30 minutos.

6. Comparar o rendimento (quantidade de suco, velocidade de extração) obtido sem e com pectinase.

NOSSO COMENTÁRIO

Esta atividade não apresenta dificuldades, desde que a enzima esteja disponível.

Testamos o protocolo com morangos, obtendo os resultados da figura a seguir, representados no gráfico.

04. MONTAGEM DE UM BIORREATOR PARA A FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

PRIMEIRA PARTE: VÁRIOS MODELOS POSSÍVEIS

No laboratório de ensino, dificilmente os alunos contam com material de vidro de tamanho grande, porque é muito caro e quebra rapidamente. Na hora de construir um biorreator (fermentador) para o estudo da fermentação alcoólica, as garrafas plásticas de água mineral ou de refrigerante diet resolvem o problema, pois são fáceis de obter e existem em diversos tamanhos. Evitamos as de refrigerante normal porque, apesar de muito bem lavadas, podem guardar resíduos de açúcar aderidos ao plástico.

A escolha de um modelo de biorreator depende do nível dos alunos (Ensino Fundamental, Médio ou Superior) e do grau de complexidade da atividade prática que se irá desenvolver. A figura mostra vários modelos, todos eles construídos com elementos simples para o monitoramento da fermentação alcoólica.

NOSSO COMENTÁRIO

O fermentador A é o mais simples, sendo conveniente quando não há interesse em acompanhar quantitativamente a fermentação.

No fermentador B, o gás desprendido durante a fermentação sai por uma mangueira de aquário que atravessa a tampa. Um pedaço de mangueira de látex, colocado entre a mangueira de aquário e a tampa, basta para selar o sistema. A extremidade da mangueira de aquário permanece submergida em um recipiente com água, de modo a permitir a saída de gás e impedir a entrada de ar. A transferência do sistema de um lugar para outro, pode ser acidentada.

No fermentador C, o recipiente com água é substituído por um tubo de ensaio fixado na garrafa com elásticos, para dar maior estabilidade ao conjunto. Isso facilita as operações de pesagem e transporte, para as quais é aconselhável segurar os fermentadores pela parte superior (tampa). Apertar as garrafas plásticas pode levar a perder o experimento, ao produzir uma liberação brusca de gás e refluxo de líquido.

SEGUNDA PARTE: COMO MONITORAR O PROCESSO FERMENTATIVO

Existem duas formas simples de monitorar o processo: medindo a perda de massa do fermentador ou o desprendimento de CO2. Os dados levantados em ambos os métodos são comparáveis.

Perda de massa: Durante a fermentação, o açúcar do mosto é transformado em álcool e dióxido de carbono (CO2). Com a saída de gás do fermentador, produz-se uma diminuição de massa do mosto que somente cessa quando todo o açúcar é consumido.

Dois tipos de dados podem ser obtidos, O primeiro avalia a diminuição da massa de todo o conjunto (fermentador + anexos + mosto). O segundo mede a diminuição da massa do mosto, calculada a partir da massa do “fermentador + anexos” e da massa inicial do mosto. A primeira alternativa, mais simples, traz incorporado um erro sistemático, já que apenas o mosto fermenta. A segunda, mais exata, demanda maiores cálculos.

Desprendimento de CO2 : Em uma fermentação, a quantidade de gás liberado não é constante ao longo do tempo; será pequena no início, aumentará até chegar a um máximo na fase tumultuosa e, posteriormente, decairá até a conclusão do processo.

A medida diária (ou em dias alternados) do número de bolhas desprendidas por minuto dá uma boa estimativa da intensidade da fermentação e do desenvolvimento do processo. Quantas medições? Se as bolhas são numerosas (20-60), três a cinco medições de um minuto serão suficientes, sendo poucas, será necessário contar as bolhas durante 5 ou 10 minutos.

NOSSO COMENTÁRIO

Em um fermentador de 1.500 ml de capacidade, preparou-se um mosto com 750 ml de suco de uva e 250 ml de uma solução de açúcar (proporção 1:1). A seguir, inoculou-se o fermentador com 9 uvas cortadas em pedacinhos. O experimento durou 11 dias, durante os quais a temperatura oscilou entre 25 e 29 graus Celsius. A massa e o número de bolhas por minuto foram medidos diariamente, aproximadamente à mesma hora, obtendo os resultados abaixo.

05. AS VARIÁVEIS DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

A via fermentativa de produção de etanol a partir de cana-de-açúcar está baseada na atividade metabólica das leveduras sobre uma matéria-prima açucarada. Além de sacarose, as leveduras podem utilizar outros açúcares, tais como a glicose ou a frutose, mas não fermentam nem com lactose nem com amido.

Matérias-primas amiláceas e feculentas devem ser degradadas, química ou enzimaticamente até a obtenção de um açúcar fermentável. A utilização de matérias celulósicas demanda uma tecnologia complexa, atualmente em desenvolvimento.

A levedura (Saccharomyces cerevisiae) é o agente biológico da fermentação alcoólica, na qual os açúcares são transformados em etanol e dióxido de carbono, segundo a reação química:

C6H12O6 --> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

Glicose Etanol Dióxido Energia

de carbono

Entre os diversos fatores que interferem no rendimento do processo fermentativo, isto é, a conversão de açúcar em etanol, os mais importantes são os fatores físicos (temperatura, pressão osmótica), os fatores químicos (pH, oxigenação, nutrientes minerais e orgânicos, inibidores) e os fatores biológicos (linhagens e concentração das leveduras, contaminações).

BIBLIOGRAFIA

de ALMEIDA LIMA, U. et al. Produção de etanol. In: de Almeida Lima, U. et al. Biotecnologia Industrial Vol 3. Processos fermentativos e enzimáticos. São Paulo, Editora Edgar Blücher Ltda., 2001.

VARIÁVEL 1: CONCENTRAÇÃO INICIAL DE LEVEDURAS

Qual a importância da concentração inicial de leveduras no desenvolvimento do processo fermentativo?

OBJETIVO

Estudar a importância da quantidade inicial de levedura na fermentação.

MATERIAIS

Balança, 5 fermentadores de 500 ml montados como indicado anteriormente, 100 g de açúcar, 3,75 g de fermento biológico seco instantâneo (levedura) e água.

PROCEDIMENTO

1. Montar o experimento como indicado na tabela a seguir:

2. Pesar os fermentadores (Mi = Massa inicial do fermentador, em gramas).

3. Repetir a pesagem dos fermentadores depois de uma semana.

4. Com os dados obtidos, calcular a relação entre a massa final do fermentador (Mf) em um momento dado e a massa inicial do mesmo (Mi). Esta relação representa a diminuição relativa da massa do fermentador ao fim do experimento e se expressa como Mf/Mi (%) = 100 x Massa final do fermentador (g) / Massa inicial do fermentador (g).

5. Analisar e interpretar os dados.

NOSSO COMENTÁRIO

Uma análise do método de acompanhamento da fermentação utilizado pode ser encontrada no guia anterior. Montamos o experimento com açúcar mascavo, obtendo os dados que figuram abaixo. Utilizamos açúcar mascavo como substrato porque contém outros nutrientes necessários para o crescimento da população de leveduras. No caso de usar sacarose, convém adicionar de 3 a 5 gotas de algum fertilizante de plantas que contenha nitrogênio.

Observa-se que a partir de um determinado valor (neste caso 1%), o aumento da concentração de leveduras não influi no desenvolvimento da fermentação, provavelmente devido à limitação da quantidade de substrato disponível.

VARIÁVEL 2: CONCENTRAÇÃO INICIAL DE AÇÚCAR

Frutas, cana-de-açúcar e melaços são as principais matérias-primas utilizadas na via fermentativa para produção de etanol. As leveduras (Saccharomyces cerevisiae) possuem enzimas para hidrolisar a sacarose formando monossacarídeos (glicose, frutose) que serão transformados em etanol e dióxido de carbono.Qual a importância da concentração inicial do substrato no desenvolvimento do processo fermentativo?

OBJETIVO

Estudar a importância da concentração de açúcar (sacarose) na fermentação.

MATERIAIS

Balança, 5 fermentadores de 500 ml montados como indicado anteriormente, 150 g de açúcar, 5 g de fermento biológico seco instantâneo (levedura) e água.

PROCEDIMENTO

1. Montar o experimento como indicado na tabela a seguir:

2. Pesar os fermentadores (Mi = Massa inicial do fermentador, em gramas).

3. Repetir a pesagem dos fermentadores de dois em dois dias, durante uma semana.

4. Com os dados obtidos, calcular a relação entre a massa do fermentador (Mf) em um momento dado e a massa inicial do mesmo (Mi). Esta relação representa a diminuição relativa da massa do fermentador ao longo do experimento e se expressa como: Mf/Mi (%) = 100 x Massa final do fermentador (g) / Massa inicial do fermentador (g).

5.Analisar e interpretar os dados.

NOSSO COMENTÁRIO

Uma análise do método utilizado para monitorar a fermentação figura no Guia 05 (Fermentação alcoólica: como monitorar a fermentação). Montamos o experimento com açúcar mascavo, obtendo os dados que figuram abaixo.

Pode-se observar que, para os valores estudados, a diminuição da massa aumenta com a concentração do açúcar.

Neste experimento não alcançamos a visualizar a inibição da fermentação por excesso de substrato, que se deve ao estresse osmótico causado por grandes concentrações de açúcar.

Recomendamos utilizar açúcar mascavo porque contém outros nutrientes necessários para o crescimento da população de leveduras.

No caso de utilizar sacarose como substrato, convém adicionar de 3 a 5 gotas de algum fertilizante de plantas que contenha nitrogênio.

COMO MONTAR UM PROJETO

Pesquisar o que acontece quando se aumenta a concentração do açúcar.

2. Pesar os fermentadores (Mi = Massa inicial do fermentador, em gramas).

3. Repetir a pesagem dos fermentadores depois de uma semana.

4. Com os dados obtidos, calcular a relação entre a massa final do fermentador (Mf) em um momento dado e a massa inicial do mesmo (Mi). Esta relação representa a diminuição relativa da massa do fermentador ao fim do experimento e se expressa como: Mf/Mi (%) = 100 x Massa final do fermentador (g) / Massa inicial do fermentador (g)

5. Analisar e interpretar os dados.

NOSSO COMENTÁRIO

Montamos o experimento com açúcar mascavo, obtendo os dados que figuram abaixo.

SEGUNDA PARTE: A CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS

As primeiras técnicas de conservação dos alimentos (defumação e desidratação) surgiram cerca de 30.000 anos atrás, quando o homem caçava, pescava e colhia frutos. O domínio da agricultura e a domesticação de animais estão ligados ao abandono da vida nômade e o estabelecimento dos primeiros povoados.

Outras técnicas de conservação dos alimentos foram descobertas, como a adição de açúcar para conservar as frutas, o secado dos grãos e sua transformação em farinha, a conservação do leite por fermentação e a preparação de vinhos e cervejas.

Com o aumento da população humana e o crescimento das cidades, os centros agrícolas foram se distanciando cada vez mais, exigindo do homem o aprimoramento das técnicas de produção e conservação dos alimentos. Como os alimentos estragam devido à ação de fungos e bactérias, a tecnologia de conservação dos alimentos está baseada na redução ou eliminação dos microrganismos e/ou de sua atividade enzimática. Os principais métodos de conservação dos alimentos são os seguintes:

Defumação
Conservação pelo uso do calor (secagem, pasteurização e esterilização).
Conservação pelo uso do frio (refrigeração e congelamento).
Conservação pelo uso de sal e açúcar.
Conservação por irradiação.
Conservação pelo uso de aditivos alimentares (melhoradores, conservadores e substâncias diversas).

MATERIAIS

Ervilhas congeladas, água destilada, solução concentrada de cloreto de sódio (NaCl 10%), solução diluída de cloreto de sódio (NaCl 1%), solução de sacarose (5%), solução de nitrito de sódio (5%), vinagre, 8 frascos ou tubos de ensaio, pinça, pilot, filme de PVC (Rolopac ou equivalente), tesoura, estufa a 30 graus Celsius, refrigerador.

PROCEDIMENTO

1. Rotular os frascos de A a H.

2. Com a pinça, distribuir um número igual de ervilhas em cada frasco. O número de ervilhas dependerá do recipiente usado.

3. Completar a montagem do experimento com o tratamento correspondente a cada frasco.

A: Temperatura ambiente

B: Frio (geladeira)

C: Água destilada

D: Solução diluída de cloreto de sódio

E: Solução concentrada de cloreto de sódio

F: Solução de sacarose

G: Solução de nitrito de sódio

H: Vinagre

4. Fechar os frascos.

07. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA: A PANIFICAÇÃO

Durante muitos séculos a preparação do pão envolveu uma fermentação natural, para a qual cada padeiro preparava o seu fermento. A passagem a uma panificação em escala industrial começa no século XIX com o descobrimento das leveduras (Saccharomyces cerevisiae) seguido de sua produção comercial como fermento de padaria, por fermentação aeróbia de matérias-primas açucaradas.

Apesar de alguns padeiros conservarem a prática da fermentação natural, pouco a pouco os processos artesanais vão desaparecendo, substituídos por uma panificação industrial, em que a massa se prepara misturando farinhas de um ou mais tipos com água, leveduras e diversos aditivos: emulsificadores, agentes oxidantes e redutores, enzimas (a e b-amilases, hemicelulases, lípases etc.) e aceleradores da fermentação.

Contudo, basicamente, a massa do pão é uma mistura de farinha, água, açúcar e fermento biológico (leveduras). Dentro da massa, as leveduras fermentam o açúcar liberando dióxido de carbono que, por ficar preso entre as fibras de proteína da farinha (glúten), aumenta o volume da massa.

OBJETIVO: Acompanhar a ação fermentativa das leveduras na massa do pão.

MATERIAIS: Um recipiente alto, 1 régua ou uma tira de papel milimetrado, 1 saco plástico, 1 elástico, tesouras, 2 xícaras de café de farinha de trigo, 2 colheres das de chá de açúcar, 1 colher da de chá de fermento biológico seco instantâneo (levedura), 6 colheres das de chá de água.

PROCEDIMENTO

1. Dissolver a levedura em água.

2. Preparar no saco plástico um mingau espesso de farinha de trigo, açúcar, água e leveduras.

3. Cortar uma ponta do saco para despejar o mingau no copo, com cuidado para não tocar as bordas.

4. Medir a altura inicial da massa.

5. Repetir as medições de 5 em 5 minutos até o colapso da massa.

Controle: repetir o experimento, sem acrescentar leveduras, no item 1.

NOSSO COMENTÁRIO

Fizemos o teste em dois copos (7x14 cm) nos quais colamos uma tira de papel milimetrado. Completamos o experimento em 50 minutos, a uma temperatura ambiente de 25 graus Celsius (Figura). Em um momento dado o aumento de volume chega a uma altura limite em que se observa o colapso da massa, provocado pela ruptura da camada de glúten e a liberação de parte do gás acumulado.

COMO MONTAR UM PROJETO

Comparar os valores obtidos com diferentes marcas ou tipos de levedura (fresca e seca, por exemplo).

Estudar o aumento da altura da massa ao longo do tempo, em função de alguma variável que possa ser controlada facilmente (temperatura, pH, quantidade de levedura, quantidade de açúcar ou quantidade de sal).

Comparar o aumento da altura da massa ao longo do tempo, quando preparada com farinhas de diversas origens (trigo, milho, centeio, soja etc.).

08. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA: GENGIBIRRAS

As leveduras são fungos microscópicos que podem viver tanto em condições aeróbias como anaeróbias. Em presença de oxigênio, elas transformam o açúcar do meio em CO2 e água, liberando uma quantidade de energia que será utilizada no próprio metabolismo celular. Em ausência de oxigênio elas fermentam transformando o açúcar do meio em CO2 e etanol, liberando uma quantidade menor de energia. O processo fermentativo se encontra na base de numerosos alimentos e bebidas.

O tipo de levedura utilizado e o controle da fermentação permitem obter, a partir de ingredientes como açúcar e gengibre ou algum componente cítrico, uma bebida de baixo teor alcoólico. Esta é considerada uma cerveja que se caracteriza por seu sabor cítrico e a presença de bolhas de CO2.

No Brasil se denomina gengibirra uma espécie de cerveja de gengibre, cuja composição inclui, além de gengibre, frutos, açúcar, ácido tartárico, fermento de pão e água (Dicionário Houaiss).

OBJETIVO: Preparar uma bebida fermentada (gengibirra).

NOSSO COMENTÁRIO

O roteiro desta atividade foi extraído do procedimento “Ginger Beer” do NCBE (National Centre for Biotechnology Education, University of Reading), uma instituição pioneira no ensino de Biotecnologia.

A figura mostra vários tipos de gengibirra, preparadas por alunos de Nono Ano, Ensino Fundamental II, com açúcar mascavo (esquerda) ou açúcar branco (direita). Alguns acrescentaram passas de uvas que subiram até a superfície, devido à formação de CO2 durante a fermentação.

09. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA: VINHOS DE FRUTA

A palavra vinho se refere exclusivamente à bebida obtida por fermentação alcoólica da uva madura e fresca ou do suco de uva fresca. Se em vez de uva se utiliza outra fruta, deve-se usar a expressão vinho de frutas, indicando se esta é maçã, pera etc. No entanto, e por motivos práticos, usaremos a palavra vinho de forma ampla, referindo-se tanto aos vinhos de uva como aos de outras frutas.

A matéria-prima para produzir vinhos é a fruta, porque contém açúcares simples fermentáveis (frutose, sacarose e glicose) em uma proporção de 10% a 20% em massa (m/m), dependendo do grau de maturação e do tipo de fruta. Uvas, maçãs e bananas têm mais açúcar que melões, melancias, morangos ou frutas vermelhas.

A elaboração do vinho ou vinificação envolve, no mínimo, as seguintes operações:

1. Preparação do mosto, por extração da polpa da fruta. O mosto é composto por água, açúcares, ácidos orgânicos, compostos nitrogenados, matérias pécticas e substâncias minerais, em quantidades que variam com a fruta e o grau de maduração.

2. Fermentação alcoólica, por ação da levedura, segundo a reação química:

C6H12O6 --> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

Glicose Etanol Dióxido Energia

de carbono

Observe-se que o processo fermentativo passa por três etapas de diferente intensidade (inicial, tumultuosa e final).

3. Acondicionamento final, por filtração e/ou decantação.

OBJETIVO: Preparação de um vinho de frutas

MATERIAIS

Um fermentador de 500 ml; 300 ml de suco ou polpa de fruta, 100 g de açúcar, 50 ml de água, 1 g de fermento biológico seco instantâneo (levedura), papel indicador de pH, suco de limão, filtro de pano.

PROCEDIMENTO

1. Preparar um xarope, dissolvendo o açúcar em água quente, e deixar que esfrie.

2. Hidratar a levedura em duas colheres de sopa de água.

3. Colocar no fermentador o xarope, as leveduras e o suco de frutas. Misturar bem.

4. Verificar que o pH se encontre entre 3 e 4. Se for necessário, ajustá-lo com suco de limão.

5. Fechar e montar o fermentador.

6. Acompanhar o processo fermentativo, do início ao fim, observando a intensidade da liberação de bolhas no tubo anexo.

7. Uma vez concluída a fermentação, filtrar o vinho e deixar decantando em um lugar fresco. Eliminar o sedimento e armazenar em um lugar fresco.

8. Avaliar o aspecto, o cheiro, a cor e o sabor do vinho utilizando a seguinte escala: excelente (5), muito bom (4), regular (3), ruim (2), muito ruim (1).

NOSSO COMENTÁRIO

O suco pode ser extraído com algum aparato doméstico (espremedor, liquidificador, centrífuga, processador) ou simplesmente colocando a fruta dentro de uma bolsa plástica e amassando-a com as mãos.

Para filtrar o suco, basta um coador de pano. Contudo, este último passo não é necessário com alguns sucos de frutas industrializados que, às vezes, resultam mais econômicos. Obtivemos bons resultados com sucos de uva e maçã pasteurizados, mas convém evitar os sucos que levem conservantes como, por exemplo, o metabissulfito de sódio.

Quando a polpa é mais espessa (banana, por exemplo), deve-se deixar um espaço livre maior dentro do fermentador, como prevenção em caso de projeções.

O teor alcoólico de um vinho se expressa em graus Gay-Lussac (0 GL), um valor que indica a porcentagem de álcool em volume (v/v). Diz-se que a bebida tem 12 grausGL se tiver 12 ml de etanol em 100 ml de vinho. Geralmente, a graduação alcoólica dos vinhos comercializados se mantém em uma faixa compreendida entre 10 e 14 graus GL.

Só a uva e a banana madura têm açúcar suficiente para fornecer um vinho com alta graduação alcoólica. Frutas com pouco açúcar geram vinhos com pouco teor alcoólico, que se deterioram rapidamente. É por isso que se coloca açúcar. Contudo, não convém exagerar na quantidade de açúcar porque o excesso inibe a fermentação.

De um modo geral e aproximado, por cada 20 g de açúcar adicionado a um litro de suco ou mosto, o grau alcoólico de vinho aumentará 1 grau GL (temperatura = 25 graus Celsius). Ou seja, se queremos obter um litro de vinho com 10 graus GL, devemos adicionar ao mosto 10 x 20g = 200 g de açúcar.

O vinagre é uma bebida que contém ácido acético em uma concentração de 5-6% e resulta de uma fermentação alcoólica seguida de uma fermentação acética na qual o etanol é oxidado e transformado em ácido acético por um agente biológico, em uma reação exotérmica. As principais etapas que levam à formação do ácido acético são as seguintes:

1. ESCOLHA DA MATÉRIA-PRIMA

Frutas (uva, maçã), Sustâncias açucaradas (açúcar, mel), Grãos amiláceos (cevada)

2. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2

Glicose Etanol

3. FERMENTAÇÃO ACÉTICA

CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O

Etanol Oxigênio Ácido acético

Durante muito tempo, considerou

A acetificação se deve a diversas espécies de bactérias do gênero Acetobacter. Na fabricação de vinagre não são utilizadas cepas puras, porque as próprias condições do processo (etanol e acidez alta) selecionam as cepas mais produtivas. Portanto, não há necessidade de manter condições assépticas.

As condições básicas necessárias para conduzir a acetificação são: matéria-prima de boa qualidade, aeração, temperatura entre 25 e 30 graus Celsius, acidez e concentração de álcool adequadas, penumbra e vigilância de eventuais contaminações. Não são muito complicadas.

O oxigênio é um fator limitante na produção de vinagre. A solução técnica encontrada para assegurar o fornecimento do oxigênio para a acetificação varia em cada um dos métodos de produção. Dessa solução dependem o rendimento e a produtividade.

O envelhecimento do vinagre, através de numerosas reações de esterificação, melhora notavelmente as propriedades organolépticas (brilho, odor, cor e sabor). Atualmente, alguns vinagres de excelente qualidade têm alcançado a denominação de origem: vinagres de Xerez e do condado de Huelva na Espanha, aceto balsâmico ou vinagre de Módena (Itália). Este último chega a passar 12 anos em uma série de tonéis de madeiras diferentes.

Os vinagres podem ser elaborados a partir de vinhos comerciais, econômicos e honestos, mas não de vinhos ruins. Os vinhos tintos costumam dar melhores resultados que os brancos. Também se elaboram vinagres a partir de vinhos de diversas frutas. A maçã, a ameixa e o caqui costumam dar bons vinagres. Dependendo da matéria-prima escolhida, o produto obtido será denominado vinagre de maçã, vinagre de ameixa ou vinagre de caqui, em contraposição a um vinagre de vinho tinto ou vinagre de vinho branco. Se o vinagre for elaborado a partir de uma mistura de vinho tinto e vinho de banana, será chamado de vinagre de vinho tinto com aroma de banana.

OBJETIVO: Preparar artesanalmente o vinagre a partir de uvas ou de outras frutas, por dupla fermentação (alcoólica e acética).

MATERIAIS

Material para a preparação de um vinho de frutas, como indicado anteriormente.

Vinagre forte ou vinagre comercial, garrafas plásticas, balões, elásticos, funil, 1 pedaço de pano de algodão ou 1 coador de pano, papel indicador de pH, panela grande e acesso a um fogão para a pasteurização.

Assim que o vinagre ficar muito ácido, dar por concluído o processo.

4. Filtrar, engarrafar (utilizar material de vidro) e pasteurizar (65 graus Celsius, durante 5 minutos) o vinagre.

5. Analisar as propriedades organolépticas do produto obtido: cor, odor e sabor.

NOSSO COMENTÁRIO

Trata-se de uma atividade muito interessante, especialmente para comunidades rurais. Precisa de bastante paciência, porque o processo é demorado.

COMO MONTAR UM PROJETO

Preparar vinagres com diferentes frutas.

11. FERMENTAÇÃO LÁCTICA: IOGURTES

As raízes da produção de laticínios remontam ao ano 3000 a.C. (Oriente Médio), quando o homem comprovara que, ao azedar, o leite mudava de consistência e de sabor. A explicação deste fenômeno é simples. As bactérias que normalmente se encontram no úbere dos animais contaminam o leite, proliferando e formando ácido láctico. Nesse meio ácido, as proteínas precipitam, separando-se do soro.

O iogurte resulta da fermentação do leite por uma flora bacteriana composta de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus. Os estreptococos removem o oxigênio e os lactobacilos transformam o açúcar lactose em ácido láctico. Quando o pH se encontra entre 5 e 6, o leite coagula. Outras espécies bacterianas também podem fermentar o leite: Lactobacillus acidophilus, Streptococcus lactis, Bifidobacterium bifidum etc.

Existem diferentes tipos de iogurte e leites fermentados, todos eles produtos altamente nutritivos, ricos em proteínas, sais minerais e vitaminas. As variações dependem de acréscimos (açúcar, frutas etc.) e de modificações de consistência (cremoso, firme, batido). A maioria dos produtos vendidos como “leite fermentado” contém um número alto de microrganismos vivos (100 milhões de bactérias vivas por grama de iogurte). Consumidos como probióticos, visam manter equilíbrio da flora intestinal e prevenir o desenvolvimento de outros microrganismos.

BIBLIOGRAFIA

GRANDI J. G. Leites fermentados. In: AQUARONE et al. (Org.). Biotecnologia Industrial. Biotecnologia na produção de alimentos. Vol. 4. São Paulo, Editora Edgar Blücher Ltda., 2001.

PROCEDIMENTO

Lavar as mãos e passar álcool na mesa antes de começar o trabalho.

1. Esquentar o leite a 85 graus Celsius e deixar esfriar até alcançar a temperatura de 42 graus Celsius. Se o leite utilizado for do tipo Longa Vida, basta esquentar diretamente a 42 graus Celsius.

2. Misturar o leite morno com o conteúdo do pote de iogurte. No caso de utilizar as bactérias liofilizadas, seguir as instruções do pacote.

3. Deixar em um ambiente morno (42 graus Celsius), durante 6 a 8 horas, até a mistura espessar. Esta etapa pode ser realizada no fogão (banho-maria) ou no forno desligado. Para incubar no forno de micro-ondas, basta esquentar de hora em hora a mistura (3 segundos a 1 minuto).

4. Deixar 24 horas no refrigerador antes de consumir.

5. Analisar o cheiro, a textura, a cor e o sabor do produto obtido.

NOSSO COMENTÁRIO

O procedimento não apresenta maiores dificuldades, mas para despertar o interesse dos alunos deve ser transformado em projeto.

O leite longa vida (UHT) permite preparar iogurte sem problemas, assim como outros tipos de leite. A exceção é o leite deslactosado, porque para crescer, as bactérias lácticas utilizam lactose. No leite de soja, que não tem lactose, o crescimento ocorre porque há outros açúcares presentes, mas o sabor do produto é diferente.

NORMAS DE SEGURANÇA

Tanto o uso de uma placa de aquecimento como o de um fogão ou de um forno de micro-ondas, exige cuidado do Professor, de modo a evitar queimaduras.

Normas de limpeza estritas são indispensáveis: mesa, utensílios, mãos etc. O iogurte é um alimento que pode ser preparado artesanalmente em diversos países, a condição de tomar as devidas medidas de segurança em relação à higiene.

A degustação do produto é de total responsabilidade do Professor.

COMO MONTAR UM PROJETO

- Acompanhar a mudança de pH ao longo do processo fermentativo.

- Comparar o iogurte obtido com diferentes tipos de leite (inteiro, semidesnatado e desnatado; leite de vaca e leite de cabra etc.).

- Preparar iogurte a partir de leite de soja.

- Observar a modificação da consistência de iogurte quando se acrescenta leite em pó antes de dar início à fermentação.

- Pesquisar a preferência de diferentes faixas etárias em relação ao acréscimo de açúcar e/ou frutas.

- Modificar o produto obtido com leite inteiro por filtração, de modo a obter um iogurte mais espesso (iogurte grego). Este pode ser consumido com sal e, também, substituir o creme de leite em algumas receitas.

- Pesquisar a diferença organoléptica entre os produtos obtidos a partir de bactérias lácticas (iogurte natural, bactérias liofilizadas) ou de Bacillus acidophilus (pesquisar no Supermercado quais os laticínios com este tipo de microrganismo).

O queijo é um produto fermentado do leite. Todos os queijos passam por três etapas: a coagulação, o dessoramento e a maturação. No entanto, a tecnologia de produção de queijos permite uma série de variações que se traduz em mais de 400 tipos diferentes. Algumas dessas variações são a origem do leite (vaca, cabra, ovelha, búfalo), o agente da coagulação (calor, enzimas, bactérias lácticas ou ambas), a umidade e consistência (mole, semiduro, duro e muito duro) e a maturação. Muitos países aceitam 35 variedades definidas por regras internacionais.

A produção de queijos envolve a acidificação do meio pelas bactérias lácticas, geralmente Lactococcus lactis e Streptococcus thermophilus. O coalho, uma substância extraída do estômago de bezerros, foi utilizado como agente da coagulação enzimática durante séculos, mas sua obtenção ficou cada vez mais cara e difícil.

Para estabilizar a produção e satisfazer a maior demanda pelos produtos lácteos, usou-se transferir o gene da protease a uma bactéria (Escherichia coli) e, mais tarde, a uma levedura (Kluyveromyces) e um mofo (Aspergillus). Além de a enzima produzida ser mais pura que a extraída dos bezerros lactantes, os suplementos são constantes, aumentando a eficiência da produção de laticínios e diminuindo os custos.

O desenvolvimento de bactérias e fungos durante a maturação confere suas características típicas a alguns queijos como, por exemplo, a presença de olhaduras produzidas por Propionabacterium no Gruyère, ou de um manto branco de Penicillium no Camembert e no Brie ou, ainda, as estrias azuis de Penicillium no Gorgonzola ou no Roquefort.

BIBLIOGRAFIA: RIBEIRO E.P. In: AQUARONE et al. (Org.). Biotecnologia Industrial. Biotecnologia na produção de alimentos. Vol. 4. São Paulo, Editorial Edgar Blücher Ltda., 2001.

Lavar as mãos e passar álcool na mesa antes de começar o trabalho.

OBJETIVO: Preparar diferentes tipos de queijo, utilizando agentes químicos (suco de limão, vinagre) e biológicos (bactérias lácticas, coalho).

MATERIAIS

Queijo caseiro básico: Placa de aquecimento ou fogão, 1 litro de leite UHT, 25 ml de suco de limão ou de vinagre, pano de algodão, 1 coador, 1 recipiente onde apoiar o coador, termômetro, geladeira.

Queijo caseiro elaborado: Placa de aquecimento ou fogão, 2 panelas em banho-maria, 1 litro de leite UHT, 0,2 g de cloreto de cálcio, 1 colher de iogurte natural (bactérias lácticas), 1 ml de coalho (enzima), 1 colher de sal, 1 colher de pau, 1 pano de algodão, 1 coador plano, 1 recipiente onde apoiar o coador, termômetro, geladeira.

Queijo ricota: Placa de aquecimento ou fogão, soro extraído na preparação do queijo caseiro elaborado, suco de limão ou vinagre (0,5 ml por 100 ml de soro).

PROCEDIMENTO

Queijo caseiro básico

Esquentar o leite a 44 graus Celsius.

2. Acrescentar o suco de limão (ou vinagre) e misturar bem.

3. Deixar esfriar.

4. Coar o soro a través do pano e guardar a fração sólida proteica (queijo).

5. Acrescentar sal ou açúcar ao queijo e degustar.

Queijo caseiro elaborado, tipo Minas

Diluir o cloreto de cálcio no leite e esquentar a 44 graus Celsius.

2. Acrescentar o iogurte e misturar bem.

3. Quando a temperatura atingir 32 graus Celsius, acrescentar o coalho e misturar bem. Manter a temperatura e aguardar 1 hora até o leite coagular.

4. Cortar a massa em cubos do tamanho de um dado, formando quadrados. Aguardar 5 minutos.

5. Mexer lentamente a colher na massa, formando oitos, por 20 minutos para o soro se soltar. Deixar repousar outros 5 minutos.

6. Transferir a massa ao coador para a filtragem do soro. Deixar 24 horas, virando a massa três vezes.

7. Salgar levemente, esfregando suavemente o sal na superfície e na beira do queijo.

8. Conservar na geladeira. Degustar.

Queijo caseiro tipo ricota

Acrescentar suco de limão ou de vinagre ao soro recolhido no procedimento anterior.

2. Aquecer a 85 graus Celsius e aguardar 20 minutos para retirar os flocos formados na superfície.

3. Formar uma massa. Esfriar e degustar.

NOSSO COMENTÁRIO

A resposta dos alunos é variada. Alguns se mostram entusiasmados e repetem os procedimentos em casa. Outros ficam decepcionados com a qualidade dos queijos obtidos, que consideram inferior à dos produtos comerciais.

Estes procedimentos não apresentam grandes dificuldades técnicas. Em caso de utilizar leite pasteurizado, este terá que ser esquentado a 85 graus Celsius antes de iniciar os procedimentos. Essa precaução é desnecessária com o leite UHT, mas para obter bons coágulos proteicos deve-se acrescentar cloreto de cálcio.

Pode-se melhorar o processo de dessoramento pendurando o pano com o coalho durante um curto período de tempo, como indicado na figura 1.

Figura 1: Separação do coalho e posterior dessoramento.

NORMAS DE SEGURANÇA

Tanto o uso de uma placa de aquecimento como o de um fogão, exige cuidado do Professor, de modo a evitar queimaduras. Normas de limpeza estritas são indispensáveis: mesa, utensílios, mãos etc. O queijo é um alimento que pode ser preparado artesanalmente em diversos países, a condição de tomar as devidas medidas de higiene.

A degustação é de total responsabilidade do Professor.

COMO MONTAR UM PROJETO

Pesquisar e desenvolver algum dos procedimentos seguidos para a preparação de outros tipos de queijo como, por exemplo, queijo mozzarella.

13. FERMENTAÇÃO LÁCTICA: CHUCRUTE

A fermentação láctica é um método de conservação de hortaliças que produz poucas alterações de seu valor nutritivo. Devido a seu alto teor de vitamina C, o repolho fermentado era utilizado na prevenção do escorbuto pelos navegantes e os habitantes de comarcas com invernos rigorosos.

Originário da China e do Japão, o método se difundiu em outros países, onde sofreu várias adaptações. Estas possibilitaram a elaboração artesanal e industrial de produtos alimentícios como as azeitonas, o chucrute, os kimchis e os picles (pepino, cebola, milho etc.).

O chucrute é o produto da fermentação do repolho (Brassica oleracea) por bactérias lácticas do grupo Leuconostoc, naturalmente presentes nas folhas.

O processo ocorre em condições anaeróbicas, a temperatura ambiente e em presença de baixa quantidade de sal (salga seca).

Do ponto de vista químico trata-se de uma fermentação heteroláctica (Figura 1) em que, além de ácido láctico, são produzidos etanol e dióxido de carbono.

Se na fermentação homoláctica o produto final é o ácido láctico, na fermentação heteroláctica também são produzidos etanol e ácido láctico

OBJETIVO: Preparar chucrute, por fermentação láctica do repolho.

MATERIAIS

Balança, 1 recipiente cilíndrico, 1 garrafa plástica com água para servir de peso, 1 faca, 1 tábua ou 1 azulejo, ½ repolho, temperos a gosto (alho em fatias, cenoura ralada, pimentão vermelho em pedacinhos, pimenta negra, folha de louro, etc.), cloreto de sódio, papel indicador de pH, 1 pedaço de tule, 1 elástico de borracha ou barbante.

PROCEDIMENTO

1. Pesar o repolho.

2. Pesar uma quantidade de cloreto de sódio equivalente a 2,5 % da massa do repolho.

3. Cortar o repolho em tiras finas, reservando uma folha grande inteira.

4. Misturar o repolho com os temperos.

5. Distribuir na parte inferior do recipiente várias camadas alternadas da mistura anterior e cloreto de sódio. Cobrir com a folha de repolho reservada.

6. Observar e explicar a aparição de líquido.

7. Com a garrafa cheia de água, prensar o repolho até eliminar totalmente o ar (Figura 2).

8. Medir o pH do líquido formado e avaliar o grau de turvação (0: líquido transparente, +: líquido turvo, ++: líquido muito turvo). Anotar essas informações.

9. Ajustar o pedaço de tule com o elástico sobre o recipiente para evitar a entrada de insetos.

10 Deixar o repolho fermentando durante 1 a 2 semanas. Medir novamente o pH e avaliar o grau de turvação. Comparar com os valores obtidos no item 8.

Figura 2: A montagem do experimento.

NOSSO COMENTÁRIO

Ao olho nu, a fermentação heteroláctica do repolho difere da fermentação homoláctica do iogurte pela presença de bolhas. A turvação indica o crescimento das bactérias lácticas e o aumento da acidez corresponde à produção de ácido láctico. Uma vez iniciado o experimento, o pH desce de 6 a 4 em poucas horas. A ausência de ar e a acidez favorecem o crescimento das bactérias lácticas em detrimento de outras bactérias.

Considera-se que a fermentação é bem sucedida quando o produto tem uma cor homogênea, amarelo claro, e um cheiro suave e agradável. Na parte superior do líquido pode-se observar uma película branca de leveduras. As contaminações podem originar manchas rosa ou esverdeadas e um cheiro desagradável. Evitam-se eliminando cuidadosamente o ar e deixando sempre o repolho banhando em líquido.

NORMAS DE SEGURANÇA

Normas de limpeza estritas são indispensáveis: mesa, utensílios, mãos etc. Apesar de se tratar de um alimento elaborado artesanalmente em diversos países, o consumo do repolho fermentado é desaconselhado quando preparado sem as devidas precauções, dentro do âmbito escolar. A degustação é de total responsabilidade do Professor.

COMO MONTAR UM PROJETO

- Acompanhar a fermentação quando as quantidades de alguns temperos (alho, pimenta) são modificadas.

- Comparar os resultados obtidos com diferentes tipos de repolho (repolho branco, repolho roxo, repolho chinês, alface de folhas grossas).

- Avaliar o crescimento das bactérias lácticas ao longo do processo fermentativo (técnicas microbiológicas).