FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Fermentação.

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1 FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Fermentação

2 FERMENTAÇÃO - MICROBIOLOGIA BÁSICA
 Leveduras As leveduras formam uma das mais importantes subclasses dos fungos.  Fungos como as bactérias estão espalhadas pela natureza embora eles vivam normalmente no solo e em regiões de umidade relativamente mais alta que as bactérias.

3 FERMENTAÇÃO - MICROBIOLOGIA BÁSICA
 Leveduras As leveduras são unicelulares, e se reproduzem normalmente por gemação ou brotamento. Elas são facilmente diferenciáveis das bactérias por apresentarem dimensões maiores e por suas propriedades morfológicas . As células de levedura são esféricas, elípticas ou cilíndricas, variando grandemente em suas dimensões (sacharomcies cerevisie 2 a 8 micrometros de diâmetro e 3 a 15 micrometros de comprimento).

4 FERMENTAÇÃO - MICROBIOLOGIA BÁSICA

5 FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS
Oxigênio As leveduras foram os primeiros microorganismos encontrados capazes de crescer na ausência de oxigênio. Em anaerobiose (ausência de oxigênio) o açúcar é convertido principalmente em álcool e dióxido de Carbono (CO2). Em aerobiose (presença O2) os produtos formados são o dióxido de carbono e água, sendo sua multiplicação mais rápida e produz mais células.

6 Necessidades Nutricionais
FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS Necessidades Nutricionais As leveduras necessitam dos mesmos elementos químicos que as outras formas de vida. Fatores de Crescimento As leveduras necessitam de determinados fatores de crescimento tais como vitaminas

7 FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS
pH Aceita-se em geral que as leveduras crescem melhor em meios ácidos pH entre 4,5 e 5,0. Temperatura Temperatura ideal de 20 a 30ºC.

8 Multiplicação das leveduras
FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS Multiplicação das leveduras A multiplicação do fermento é feita no inicio da safra até que se atinja a população ideal para a condução do processo. No decorrer da safra é feito o acompanhamento, verificando-se existência de mortes por envelhecimento ou condições adversas e perdas de levedura no processo (centrifugas e fundo de dorna).

9 Multiplicação das leveduras
FERMENTAÇÃO - FISIOLOGIA DAS LEVEDURAS Multiplicação das leveduras Neste caso torna-se necessário criar condições de reprodução das células, controlando o equilíbrio do percentual de células ativas, tomando cuidados especiais na condução do processo, tais como: teor alcoólico; tempo de tratamento; adição de bactericidas e antibióticos.

10 FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Terminologia Mosto Toda mistura açucarada ( caldo - mel - água ) destinada a fermentação alcoólica. Brix Porcentagem de sólidos solúveis contidos em uma solução. Exemplos de sólidos sóluveis: sal, açúcar Acidez Utilizada para quantificar o índice de infecção Açúcares Totais ( ART ) Porcentagem em peso de açúcares contido no caldo da cana , compreendendo sacarose, glicose, frutose .

11 FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Preparo do Mosto Mosto é uma mistura de mel, xarope e caldo clarificado. Sua concentração é definida conforme a produção pretendida e a viabilidade da levedura. O mosto deve ter as seguintes características: Isenção de Sólidos (bagacilho, areia, terra); Temperatura máxima de 32ºC; Contaminação < 10² (ideal).

12 FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Diluição do Mosto OBJETIVO: Realizar a introdução necessaria de água ou caldo para obter a concentração adequada de açúcar na alimentação das dornas.

13 Resfriamento do Mosto INTRODUÇÃO
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Resfriamento do Mosto INTRODUÇÃO OBJETIVO: Reduzir a temperatura em média de 65ºC para 28°C à 32ºC. CONSEQÜÊNCIAS DE TEMPERATURAS ELEVADAS: Aumento da proliferação bacteriana; Redução da viabilidade celular; Queda no rendimento fermentativo; Probabilidade maior de floculação.

14 Multiplicação das Leveduras
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Multiplicação das Leveduras Fermentação

15 Princípios Fundamentais: Multiplicação
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Princípios Fundamentais: Multiplicação Aquecimento da água e mosto: Garante uma maior velocidade na multiplicação da levedura e provoca inibição de leveduras não interessantes ao processo. Temperatura ideal em torno de 35° a 37° C. Oxigenação do meio: Esta etapa é de extrema importância para o sucesso da multiplicação da levedura em função da aerobiose. Ocorre através da utilização de ar comprimido e por agitação mecanica.

16 Princípios Fundamentais: Multiplicação
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Princípios Fundamentais: Multiplicação Utilização de antibióticos: Necessário para inibir o crescimento de bactérias. Brix de alimentação: Faixa ideal de operação: de 6° a 10° Brix. Para Brix maiores que 10° a velocidade de multiplicação da levedura é menor.

17 Princípios Fundamentais: Multiplicação
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Princípios Fundamentais: Multiplicação Utilização de nutrientes: São importantes também para favorecer a multiplicação rápida da levedura. Os mais utilizados são: fontes de nitrogênio (sulfato de amônio); fontes de magnésio (sulfato de magnésio); fontes de potássio . e outros (zinco, fósforo, cálcio etc.) A aplicação é necessária até atingir 5% de fermento dentro das dornas.

18 Multiplicação das Leveduras
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Multiplicação das Leveduras INTRODUÇÃO Exemplos

19 FERMENTAÇÃO - DORNAS Dornas de Fermentação São tanques construídos geralmente em aço carbono com capacidade variável de acordo com a capacidade do processo. Podem ser fechadas ou abertas: Abertas: apresentam perda acentuada pois, com a eliminação do CO2 da fermentação, haverá um arraste de álcool.

20 Tipos de Processo de Fermentação
FERMENTAÇÃO - DORNAS Tipos de Processo de Fermentação Podemos encontrar 03 tipos de processo de fermentação, sendo: Fermentação Continua; Fermentação Descontinua e Fermentação Conbat.

21 FERMENTAÇÃO - DORNAS Fermentação Continua TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Continua: Neste processo utiliza-se dorna de grandes dimensões, sendo que o processo é ininterrupto operando da seguinte forma: 1º - O mosto é misturado a levedura na primeira dorna; 2º - Passará para as demais num processo continuo até chegar a ultima dorna onde a concentração de açúcares estará menor possível podendo assim considerar a dorna como morta; 3º - O vinho bruto desta ultima dorna é enviado para centrifugação; 4º - O vinho centrifugado é enviado para o aparelho de destilação.

22 Fermentação Continua TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO MOSTO ÁCIDO ÁGUA
FERMENTAÇÃO - DORNAS Fermentação Continua TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO MOSTO ÁCIDO ÁGUA CENTRÍFUGA DESTILAÇÃO TRATAMENTO DO FERMENTO

23 Características deste processo :
FERMENTAÇÃO - DORNAS Fermentação Continua TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Características deste processo : Facilidade e custo baixo de automação; Custo baixo de instalação de equipamentos ( menor n° de dornas ); Difícil controle microbiológico; Dificuldade de limpeza das dornas.

24 TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Descontinua
FERMENTAÇÃO - DORNAS TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Descontinua Fermentação Descontinua ou Batelada : Neste processo utilizamos várias dornas geralmente com capacidade menor que as do processo continuo, podemos dizer que neste tipo de processo trabalhamos fazendo várias pequenas fermentações, pois as dornas são cheias, fermentadas e processadas uma a uma.

25 VOLANTE DE VINHO TURBINADO
FERMENTAÇÃO - DORNAS Fermentação Batelada TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO BATELADA COM CENTRIFUGAÇÃO (MELLE BOINOT) FERMENTO TRATADO ÁGUA ÁCIDO MOSTO VOLANTE DE VINHO TURBINADO DORNA CUBA CENTRÍFUGA ÁGUA DESTILAÇÃO TANQUE PULMÃO VINHO BRUTO TROCADOR DE CALOR

26 Características deste processo :
FERMENTAÇÃO - DORNAS TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Descontinua Características deste processo : Alto custo de instalação e automação; Alto custo de manutenção; Facilidade no controle microbiológico; Limpeza das dornas com maior frequência .

27 TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Conbat
FERMENTAÇÃO - DORNAS TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Fermentação Conbat Fermentação Conbat : Neste tipo de processo temos uma mescla dos dois processos já citados, sendo que temos 1 dorna “mãe” por onde começamos o processo de alimentação e dela distribui-se para as demais dornas para término da fermentação.

28 Fatores que influenciam o Processo de fermentação
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL Fatores que influenciam o Processo de fermentação Fermentação

29 Temperatura da Fermentação
Temperatura Ideal de 33,0º a 34ºC, sendo a máxima 35ºC se conseguir manter a contaminação sob controle. isto é... Nesta temperatura a levedura se multiplica menos, e aumenta o rendimento.

30 Velocidade de Alimentação
Ideal : Quanto menor a velocidade menor estresse, menor produção de produtos secundários e maior rendimento. Crítico : Quanto maior a velocidade: Maior a produção de glicerol; Maior a infecção; Maior estresse da levedura; Auto custo da refrigeração; Auto custo de antibiótico.

31 Principais subprodutos
Glicerol: Protetor estresse osmótico ( Quando há uma grande concentração de sais no meio ). Ácido Orgânicos : Ácido Acético e Ácido Succínico: Ácido Succínico ► Agente antibacteriano natural; Ácido Acético ►Surge na fermentação em função da ação de bactérias. Biomassa : Crescimento da massa celular.

32 Fatores que causam perdas a fermentação
FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL INTRODUÇÃO Fatores que causam perdas a fermentação Fermentação

33 Espumas Floculação Fatores que causam perdas a fermentação
 O que são as espumas: Bolhas de gás; Aprisionada por película líquida.

34 Floculação Floculação
Ocorre pela presença de leveduras floculantes: Em produção de água ardente é comum a aplicação. Fermentação com centrífuga: deve - se adotar medidas rápidas para controlar esta floculação diminuindo ao máximo os custos com tratamentos desnecessários ( ácidos, antibióticos, desgastes de bicos e diminuição da sangria ) . Conclusão: a melhor medida é a preventiva, ou seja, evitar que a levedura flocule.

35 Floculação Causas da floculação:
Resposta da levedura às mudanças do meio ambiente que podem ser provocados por exemplo por bactérias e também representa um mecanismo de defesa da levedura em condições desfavoráveis a sua sobrevivência, ou seja, uma estratégia de sobrevivência.

36 IDEAL: CÉLULAS ISOLADAS

37 FLOCULAÇÃO CAUSADA POR BACTÉRIAS

38 Fermentação Alcoólica
Definição –Processo metabólico constituído de reações bioquímicas em cadeia (glicólise) em que açúcares simples (monossacarídeos) são metabolizados por microrganismos (leveduras) de interesse industrial, resultando na formação de etanol, energia (ATP), CO2, e compostos secundários

39 Introdução Sala de Fermentação –Constitui-se no local em que se encontram os equipamentos necessários à condução do processo de fermentação alcoólica industrial

40 Dornas de Fermentação Materiais de construção –Alvenaria –Madeira –Ferro –Aço Inóx

41 Dornas de Fermentação Tipos –Abertas menor custo limpeza mais fácil melhor visualização problemas com derramamento de espumas maior o consumo de anti-espumantes

42 Dornas de Fermentação Tipos –Fechadas possibilita a recuperação do CO2. possibilita a lavagem do CO2e recuperação do etanol. não há problema com o derramamento de espumas dificulta a visualização do processo

43 Dornas de Fermentação Refrigeração interna –Equipamentos serpentinas Refrigeração externa tubo circular perfurado tipo corôa trocador de calor a placas

44 Capacidade das Dornas de Fermentação
Fatores –A.T. % mosto. –Processo de condução da fermentação. –Capacidade dos aparelhos de destilação. Preferência –por dornas de grande capacidade. menor custo, exigem menos mão- de- obra, maior resistência à variação de temperatura

45 Limpeza e Conservação das Dornas de Fermentação.
Freqüência ao final de cada ciclo fermentativo. materiais empregados(água quente sob pressão). vapor.

46 Processos de Fermentação Contínua
Não prevêem salas de fermentação. Dornas fechadas de grande capacidade. Sistema de refrigeração externo por trocador de calor a placas

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