Tipos de fermentação

 Inicialmente, o que é fermentação? É um processo de liberação de energia que ocorre sem a participação do oxigênio (processo anaeróbio) sendo a glicose seu ponto de partida. São controladas enzimaticamente, em que uma molécula orgânica (geralmente a glicose) é degradada em compostos mais simples, libertando assim energia. Em alguns casos a fermentação é usada para modificar um material cuja modificação seria difícil ou muito cara se métodos químicos convencionais fossem escolhidos. Esse processo é sempre iniciado por enzimas (catalisadores naturais que provocam uma mudança química) formadas nas celas dos organismos vivos.

amido.
 De um modo geral o termo fermentação também é usado na biotecnologia para definir processos aeróbios. Existem seis principais tipos de fermentação, nas quais iremos apresentar a seguir.

Fermentação butírica

 Bactérias da espécie Clostridium butyricum produzem ácido butírico (é um composto orgânico pertencente ao grupo dos ácidos monocarboxílicos, de fórmula química C₄H₈O₂) e gás a partir do ácido lático ou lactose, numa reação química denominada fermentação butírica, onde ocorre a conversão de carboidratos. Esse tipo de fermentação ocorre somente na ausência do oxigênio e é uma importante propriedade das bactérias desse gênero, além disso, tem como principal característica a liberação de odores pútridos.

O processo pode ocorrer por consequência da fermentação lática da massa, quando o ácido lático ou seus sais podem ser atacados por diferentes bactérias, e assim dando origem ao ácido butírico.

Fermentação acética

 Já a fermentação acética - que é realizada pelas acetobactérias - consiste na oxidação parcial do álcool etílico, produzindo ácido acético e dióxido de carbono. Este processo é comumente utilizado na produção do ácido acético industrial e do vinagre comum.

 Uma curiosidade é que as acetobactérias necessitam de oxigênio para realizar acetificação. Por essa razão, multiplicam-se mais na parte superior do vinho que está sendo transformada em vinagre. O melhor rendimento da reação acética ocorrerá a uma temperatura entre os 25 e os 30ºC.

Fermentação cítrica

 Na fermentação cítrica, os micro-organismos chamados de Aspergillus niger ou as leveduras Candida lipolytica fermentam açúcares (sacarose), liberando dentre outros resquícios, o ácido cítrico (C6H8O7), que por sua vez, está presente nos compostos cítricos, como por exemplo, limão, laranja, tangerina, cidra, bergamota e toranja.

Dentre as principais utilizações desse ácido, podemos citar como: nos laticínios, atua como estabilizante; ajuda a manter o pH ideal de doces; na indústria farmacêutica é aplicado à produção de medicamentos anticoagulantes (para transfusões de sangue) e efervescentes; realça o sabor dos refrigerantes.  De um modo geral, preserva o sabor de bebidas e alimentos industrializados.

A fertilidade masculina, por exemplo, depende essencialmente do ácido cítrico, que, nos homens, é secretado pela próstata e está relacionado com a capacidade de coagulação e liquefação seminal.

Fermentação alcoólica

 Na fermentação alcoólica, leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo duas moléculas de ácido pirúvico. Essas moléculas são convertidas em ácido etílico, ou etanol, usado principalmente na fabricação de bebidas alcoólicas. Dessa reação são liberados como resíduos: Duas moléculas de CO₂, utilizadas na fabricação do pão, e duas moléculas de ATP (nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas). Recentemente, os fungos também estão sendo realizados para fabricação industrial de álcool combustível.

 Um exemplo de fermentação alcoólica é quando estamos praticando exercícios físicos, e frequentemente sentimos dor muscular, também chamada de fadiga muscular. Isso ocorre porque as células musculares não recebem a quantidade de oxigênio necessária para realizar a respiração celular e passam a quebrar glicose de forma anaeróbia, produzindo ácido láctico. O acúmulo desse ácido faz com que as pessoas sintam dor.

Fermentação láctica

 A fermentação láctica é o processo metabólico onde, por ação dos microrganismos ou lactobacilos fermentadores (sendo eles 12, apresentando todas as mesmas características de produzir ácido láctico), os carboidratos são parcialmente oxidados, liberando energia, compostos orgânicos e o ácido láctico.

 O processo consiste na transformação das moléculas de piruvato em ácido lactato através dos íons hidrogênios transportados pelo NADH (Dinucleótido de Nicotinamida e Adenina com a adição de duas etapas:

 1ª etapa: A glicose é fosforilada (consumindo duas ATP), quando duas moléculas de triose fosfato,. Essas moléculas de triose fosfato são convertidas a piruvato, e, geram simultaneamente quatro ATP’s, resultando num ganho de dois ATP por molécula de piruvato.

C6H12O6 (GLICOSE) + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 PI à 2 C3H4O3 (PIRUVATO) + 2 ATP + 2 NADH + 2 H + 2H2O

 2ª etapa: O piruvato é reduzido aceleradamente pela enzima lacto-desidrogenasse. Os microrganismos fermentadores regeneram continuamente o NAD+ pela transferência dos elétrons do NADH, resultando em ácido lático.

 Esse tipo de fermentação é importante no papel de produção e conservação de produtos alimentares como na fabricação de iogurtes e coalhadas.

Fermentação por bactéria

 Hoje sabemos que os processos fermentativos resultam da atividade de micro-organismos, como as leveduras ou fermentos (fungos) e certas bactérias. A levedura comum é um fungo composto de minúsculas células tipo vegetais similares às bactérias. Suas enzimas invertase e zimase quebram o açúcar em álcool e gás carbônico. Elas crescem o pão e transformam suco de uva em vinho. Bactérias azedam o leite produzindo ácidos láctico e buturico. Células do corpo humano produzem enzimas digestivas, como pepsina e renina que transformam comida em uma forma solúvel. Exemplo de fermentação é o processo de transformação dos açúcares das plantas em álcool, tal como ocorre no processo de fabricação da cerveja, cujo álcool etílico é produzido a partir do consumo de açúcares presentes no malte, que é obtido através da cevada germinada. Outro exemplo é o da massa do (bolo, pão) onde os fermentos (leveduras) consomem amido.

  Segue em anexo um link de um vídeo explicando melhor os tipos de fermentação e respiração: Respiração e Fermentação

Avanços em microbiologia e tecnologia de fermentação continuaram a ser desenvolvidos de forma constante até o presente. Onde, por exemplo, no final de 1970, descobriu-se que determinados fungos podem sofrer mutações selecionáveis através de tratamentos físicos e químicos no intuito de apresentarem um maior rendimento, crescimento mais rápido, maior tolerância a baixas concentrações de oxigênio e serem capazes de utilizar um meio mais concentrado. Finalizando o tema abordado, podemos concluir que a química nos ajuda a compreender melhor os processos químicos existentes até hoje. 

Fontes:

http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/acido-citrico/

http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/acido-butirico/

http://cesbafa.blogspot.com.br/2007/10/tipos-de-fermentao.html

https://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3o_ac%C3%A9tica

Obrigado a todos =D

Grupo: Bruna Veríssimo, Larissa Loureiro, Larissa de Moraes, Laynne Freire, Madson Poltronieri.