PROCESSO INDUSTRIAL NO SETOR SUCROÁLCOOLEIRO

FERMENTAÇÃO BATELADA OU CONTINUA  VAMOS  APRESENTAR OS DOIS PROCESSOS  PARA UM MELHOR ENTENDIMENTO

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. A fermentação alcoólica é o processo químico de tranformação dos açúcares em álcool. Este processo é desencadeado por leveduras,

sendo por vezes necessário adicioná-las para que o processo se inicie.
É o processo através do qual certos açúcares, principalmente a Sacarose, Glicose e Frutose são transformados em Álcool Etílico (ou Etanol). Para que isto ocorra, entretanto, torna-se necessária a acção de um "polo enzimático" para o desdobramento destes açúcares em álcool. Estas enzimas são fornecidas por
microorganismos denominados "Leveduras" ou "Fermento". As leveduras são células com um diâmetro médio ao redor de 5 micrómetros, e só podem ser vistas através de
um microscópio.


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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.


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).

  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 (CO
2).

Em aerobiose (presença O2) os produtos formados são o dióxido de carbono e água, sendo sua multiplicação mais rápida e produz mais células.
  As leveduras necessitam dos mesmos elementos
 químicos que as outras formas de vida.


As leveduras necessitam de determinados fatores de crescimento tais como vitaminas

Aceita-se em geral que as leveduras crescem melhor em meios ácidos pH entre 4,5 e 5,0.

Temperatura ideal de 20 a 30ºC

  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)

  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 

AÇUCARES RESIDUAIS TOTAIS ( ART )
   
Porcentagem em peso de açúcares contido no caldo da cana , compreendendo sacarose, glicose, frutose 

  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).

  Diluição do Mosto

OBJETIVO: Realizar a introdução necessaria de água ou caldo para obter a concentração adequada de açúcar na alimentação das dornas.

 

Resfriamento do Mosto

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



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



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.
 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


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.

Utilização de antibióticos:

Necessário para inibir o crescimentode bactérias
 

 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% defermento dentro das dornas.
        

      EXEMPLO

 Multiplicação das Leveduras

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  O QUE SÃO DORNAS DE FERMENTACAO


Construídos tanques São Geralmente em aço carbono com Capacidade variável de acordo com uma Capacidade do Processo.

Podem ser abertas ou fechadas:

Abertas: apresentam Perdaacentuada pois, com um Eliminação do CO2 da fermentação, haverá um arraste de álcool.
   EXISTEM

TRES
TIPOS
DE
fermentação


Fermentação Contínua

Fermentação Descontínua

 Fermentação Conbat.


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

Fermentação Contínua
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 Características deste processo : Facilidade e custo baixo de automação;

 Custo baixo de instalação de equipamentos
  Difícil controle microbiológico;


 Dificuldade de limpeza das dornas
 

FERMENTAÇÃO BATELADA


Fermentação ouBatelada : 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. 


Fermentação Batelada
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Fermentação batelada ou Descontinua
Característica de processo

Alto custo de instalação e automação;

  Alto custo de manutenção;

  Facilidade no controle microbiológico;

  Limpeza das dornas com maior frequência .
  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.

Temperatura da Fermentação

  Temperatura Ideal

de 33,0º a 34ºC,
 sendo a
máxima 35ºC

isto é...

se conseguir manter a contaminação sob controle
Nesta temperatura a levedura se multiplica menos, e aumenta o rendimento
  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.


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.

  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
Espumas
   O que são as espumas:

Bolhas de gás;

   Aprisionada por película líquida.

Causan perda na fermentação
 Floculação
  iOcorre pela presença de leveduras floculantes:
 Em produção de água ardente é comum a aplicação. iFermentação com centrífuga:
deve - se adotar
 
medidas rápidas para controlar esta floculação
diminuindo ao máximo os custoscom tratamentos desnecessários ( ácidos, antibióticos, desgastes de
bicos e diminuição da sangria ) .

iConclusão: a melhor medida é a preventiva, ou seja, evitar que a levedura flocule.
                          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.


FLOCULAÇÃO CAUSADA POR BACTÉRIAS

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