Relatório - Pratica Processo de Fermentação Alcoólica e Destilação da Cana de Açúcar para obtenção de Álcool Etílico

Processo de Fermentação Alcoólica e

Destilação da Cana de Açúcar para obtenção de Álcool Etílico

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Processo de Fermentação Alcoólica e

Destilação da Cana de Açúcar para obtenção de Álcool Etílico

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1. Objetivo:

        O objetivo desta atividade é mostrar o processo de fermentação alcoólica utilizando-se a cana de açúcar e fermento biológico como fonte de Saccharomyces Cerevisiae que é o microorganismo responsável pela produção das enzimas fundamentais para o processo de fermentação alcoólica.

1. Fundamento Teórico:

        A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), é um elemento básico pois com ela se faz dois produtos essenciais para a economia mundial: o açúcar, parte indispensável da alimentação humana, e o álcool, utilizado nas bebidas alcoólicas como a cachaça, o vinho e a cerveja, ou como combustível para abastecer os carros, também conhecido como etanol.

        A fermentação é um processo de liberação de energia que ocorre sem a participação do oxigênio (processo anaeróbio). Compreende um conjunto de reações enzimaticamente controladas, através das quais uma molécula orgânica é degradada em compostos mais simples, liberando energia. A glicose é uma das substâncias mais empregadas pelos microorganismos como ponto de partida na fermentação.

        Na fermentação alcoólica ocorre a transformação dos açúcares em etanol e dióxido de carbono. A fermentação alcoólica ocorre devido às células de levedo produzem a energia que é necessária para sobreviver, através de dois fenômenos: a respiração que necessita do oxigênio do ar ou a fermentação que ocorre na ausência de oxigênio do ar. Assim, a levedura necessita transformar muito açúcar e álcool, para assegurar suas necessidades energéticas. A fermentação dos mostos realiza-se em três fases distintas: pré-fermentação, fermentação principal e pós-fermentação.  A pré-fermentação, se inicia quando o fermento (leveduras) é adicionado ao mosto. Após 5 a 6 h, com pouca espuma, inicia-se a fermentação principal que é reconhecida pela elevação rápida da temperatura, queda da densidade do mosto por causa do desaparecimento dos açúcares e da formação equivalente do álcool. A acidez eleva-se abaixando o pH. Essa fase termina quando desaparece a espuma, dura de 9 a 10 h. A pós-fermentação é caracterizada pela diminuição lenta e gradativa da temperatura do mosto, diminuição do desprendimento de gás carbônico e não formam mais espumas (SANTOS, 2006).

        O etanol pode ser produzido a partir de qualquer fonte de carboidratos fermentável pela levedura, sendo necessário hidrolisar as moléculas maiores de carboidratos complexos em açúcares simples fermentáveis. A obtenção de açúcares simples pode ser feita por enzimas da própria levedura ou ainda pelo tratamento térmico do material acidificado. No caso da cana de açúcar, que apresenta alto conteúdo do açúcar sacarose, este é hidrolisado produzindo glicose e frutose pela enzima invertase sintetizada pela S. Cerevisae, como mostrado na seguinte equação química:

Invertase

C12H12O11 + H2O ---------------- C6H12O6 + C6H12O6

          (sacarose)                             (glicose)          (frutose)

        Em uma etapa seguinte, a zimase, outra enzima sintetizada pela S. Cerevisae catalisa a reação de transformação da glicose e frutose em etanol e gás carbônico, como representada na equação química abaixo:

Zimase

C6H12O6 + C6H12O6 ------------ 4C2H5OH + 4CO2

              (glicose)  (frutose)                     (etanol)    (gás carbônico)

1. Materiais e Reagentes:

Reagentes	Vidrarias	Equipamentos
Caldo de Cana	Bequer de 1litro	Termômetro
Óxido de Cálcio	Pipeta de 5 ml	Bico de Bunsen
Policloreto de alumínio (PAC)	Funil	Suporte Universal
Ácido Clorídrico Conc.	Balão de 500 mL.	Tripé
Fermento Biológico	Unha	Tela de amianto
	Condensador	Bastão
	Esferas de Vidro	Argola
	Proveta de 100 ml	Garras
	Rolha	Algodão
		Refratômetro

1. Procedimento Experimental

Parte 1:        

Coletar uma alíquota da amostra do caldo da cana, com o objetivo de verificar o grau brix da amostra no refratômetro. O valor de grau brix encontrado para amostra foi igual a 24.

        Adicionar 1g de CaO no caldo da cana com a finalidade de equalizar o pH. Após adição do CaO foi observado uma alteração na coloração da amostra para amarelo esverdeado. Vale ressaltar que o CaO apresentou baixa solubilidade na amostra.