Aula Prática "Fermentação por microrganismos"

Introdução

O fermento biológico é feito com a levedura Saccharomyces cerevisae, muito utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas e na produção de pães, bolos, etc. O fungo Saccharomyces cerevisae é chamado de anaeróbio facultativo, ou seja, quando se encontra em um ambiente em que há pouca oferta de oxigênio, ele fará a respiração anaeróbia (fermentação alcoólica) e produzirá gás carbônico e álcool etílico. Quando esse fungo se encontra em um ambiente onde há muita oferta de oxigênio, ele fará a respiração aeróbia e não produzirá álcool,  água e gás carbônico (responsável por formar as bolhas que inflam e tornam a massa mais macia). No experimento proposto a seguir, colocaremos a levedura em contato com açúcar e sal, e veremos em qual dessas substâncias ela consegue se desenvolver. O professor pode usar esse experimento quando estiver trabalhando o conteúdo de respiração aeróbia e anaeróbia.

Objetivos

Compreender os processos que ocorrem durante a fermentação e quais produtos é produzido durante estes eventos.

Entender a importância da fermentação na produção de alimentos.

Materiais

• Um tablete de fermento para pão; 
• Açúcar; 
• sal, 
• Água; 
• Colher pequena; 
• Três garrafinhas pet vazias; 
• Três balões; 
• Elásticos.

Metodologia

1. Divida a turma em grupos;
2. Após os grupos formados, oriente-os a colocarem água até a metade de cada garrafa pet;
3. Em seguida, colocar em uma das garrafas uma colher de sobremesa de açúcar e um quarto do tablete de fermento; 
4. Em outra garrafa, colocar água, uma colher de sal  um quarto do tablete de fermento; 
5. Na terceira garrafa pet, definida como grupo controle, colocar apenas água e um quarto do tablete de fermento;
6. Tampe as três garrafas com as bexigas e coloque-as em um local com pouca luz, deixando-as descansas por um dia.

         Passado o tempo, peça aos alunos para checarem as garrafinhas da experiência, observando se ocorreu alguma diferença na bexiga que os cobre, na cor e no cheiro das soluções. Se observada alguma diferença, peça que eles a expliquem e denomine qual foi o fenômeno que ocorreu e o motivo pelo qual ele ocorreu em apenas uma das bexigas. Para organizarem seus relatórios precisaram fazer uma investigação usando livros didáticos e conteúdos disponíveis na internet.

Sugestão: Após a realização desta prática para enriquecer o aprendizado deste conteúdo e melhorar a integração entre os alunos, foi proposta a fabricação de pães, queijos e iogurtes. 

Fotos da aula prática

Comentários 

Após a aula prática foi feita a análise e discussão dos relatórios. Logo em seguida, aplicada a atividade relacionada (questionário abaixo).

Separar os grupos e cada um ficar responsável em preparar pães caseiros e coalhados (iogurtes caseiros) para entender a aplicabilidade dos processos de fermentação, permitiu  aos alunos observar sobre os tipos de fermentação e compreender a formação dos produtos finais em cada uma delas. Os alimentos produzidos foram compartilhados com toda turma em um lanche.
A aula apresenta diversas vantagens, além do baixo custo, ela pode ser desenvolvida em ambientes como sala de aula, laboratórios ou até mesmo no pátio da escola. A parte da produção de produtos através da fermentação é opcional, enriquece a aula e motiva os alunos a buscarem  na literatura os aspectos teóricos envolvendo o assunto.

Sugestão de questionário

01) (FUVEST SP/2018)-A levedura Saccharomyces cerevisiae pode obter energia na ausência de oxigênio, de acordo com a equação.

C6H12O6 2 CO2 + 2 CH3CH2OH + 2 ATP.

Produtos desse processo são utilizados na indústria de alimentos e bebidas. Esse processo ocorre _____________ da levedura e seus produtos são utilizados na produção de _____________.

As lacunas dessa frase devem ser preenchidas por:

a) no citosol e nas mitocôndrias; cerveja e iogurte.

b) no citosol; iogurte e vinagre.

c) no citosol; cerveja e pão.

d )nas mitocôndrias; cerveja e pão.

e) nas mitocôndrias; cerveja e vinagre.

02) (UniCESUMAR PR/2018)A indústria alimentícia utiliza a fermentação realizada por microrganismos para a obtenção de diversos produtos, como iogurte (fermentação lática) e cerveja (fermentação alcoólica).As fermentações lática e alcoólica possuem algumas diferenças, sendo que

a) a lática possui uma etapa adicional na crista mitocondrial.

b) apenas na fermentação alcoólica ocorre liberação CO2.

c) apenas na fermentação láctica ocorre formação de novas moléculas de NADH.

d) a alcoólica leva a uma maior produção de moléculas de ATP.

e) a lática tem como principal produto um ácido de dois carbonos.

03) (UNITAU SP/2017)As bactérias são organismos unicelulares procariontes que podem ocasionar diversas patologias, como a tuberculose, o tétano e a sífilis. Porém, podem ser bastante importantes, assim como as leveduras, na produção de fármacos, e de alimentos, por realizarem o processo de fermentação.

Sobre essa temática, analise as afirmações a seguir.

I. A produção de cerveja envolve a utilização de leveduras no processo de fermentação dos açúcares.

II. Os vinhos são elaborados por processo de fermentação alcoólica, realizado por leveduras.

III. Sobre a fermentação láctica: é usada para a produção de queijos, iogurte e coalhadas; ocorre em células musculares.

IV. A produção de pães faz uso de leveduras, cuja atuação leva à produção de bolhas de gás carbônico, o que resulta no crescimento da massa do pão.

V. Leveduras são utilizadas na produção de vinagre, uma vez que conseguem oxidar etanol, produzindo ácido acético.

Está CORRETO o que se afirma em

a) I e II, apenas.

b) III e IV, apenas.

c) I, II, III e IV, apenas.

d) III, IV e V, apenas.

e) I, II e V, apenas.

4) (UCS RS/2018)A fermentação é um processo bioquímico em que ocorre a produção de ATPs por um processo anaeróbico a partir de substâncias orgânicas.Em relação à fermentação, é correto afirmar que:

a) o início da rota de fermentação é semelhante ao início da glicólise, no qual uma molécula de glicose é transformada até lactato, que, posteriormente, pode ser convertido em etanol ou ácido láctico.

b) o iogurte, o queijo e os espumantes são exemplos de processos de fermentação láctica, em cuja produção se utilizam bactérias e leveduras.

c) os dois tipos de fermentação, além dos produtos finais como o etanol ou o ácido láctico, também formam os ATPs e o oxigênio.

d) algumas espécies de leveduras, como as da família das Saccaromyces, são responsáveis pela fermentação alcoólica, como no processo de produção de cerveja.

e) a fermentação láctica é a conversão de ácido láctico em piruvato, realizada por alguns tipos de fungos.

5) (UNIUBE MG/2017)Todo ser vivo precisa de energia para sobreviver. Analise as afirmações abaixo, sobre os processos de obtenção e utilização de energia, e assinale a alternativa CORRETA.

a) O processo denominado “fermentação alcoólica” ocorre em parte no citosol e em parte nas mitocôndrias de leveduras, em processos tais como a produção do etanol combustível.

b) O processo denominado “fermentação láctica” é realizado por vários tipos de bactérias e gera gás carbônico como um subproduto.

c) O processo denominado “respiração celular”, tal como ocorre nas mitocôndrias, pode ocorrer tanto na presença do oxigênio quanto na ausência desse gás.

d) Os processos de fermentação, tanto alcoólica quanto láctica, bem como a respiração celular requerem a presença do oxigênio.

e) Tanto no processo de “fermentação alcoólica” quanto na “fermentação láctica”, apenas uma parte da energia da glicose é liberada, na forma de um lucro de duas moléculas do ATP.

06) (UNIME BA/2018) A fermentação e respiração celular aeróbica são alternativas anaeróbias e aeróbias, respectivamente, para produção de ATP pela colheita de energia química do alimento.

A respeito desses processos e com base nos conhecimentos sobre bioenergia, é correto afirmar:

a) O NAD+ é o agente redutor que aceita elétrons do alimento durante a glicólise, que ocorre sem a necessidade de uma compartimentação citoplasmática.

b) Na fermentação, o aceptor final de elétrons é um composto orgânico, como o etanol, na fermentação alcoólica, e o ácido lático, na fermentação lática.

c) Ambos utilizam a glicólise para oxidar a glicose a piruvato, com rendimento de 2 ATP pela fosforilação em nível de substrato.

d) Independente da presença do oxigênio, a glicose será oxidada completamente, proporcionando um grande rendimento energético.

e) A oxidação do piruvato no ciclo do ácido cítrico prescinde da presença do oxigênio e ocorre no interior da mitocôndria.)

7) (UNCISAL AL/2018)-A cana-de-açúcar é matéria-prima para a obtenção da sacarose, também conhecida como açúcar comum. Além do açúcar, com o caldo de cana, pode-se obter o etanol, cuja produção por meio da fermentação alcoólica tenta atender à demanda por energia alternativa no setor de transporte do Brasil. Considerando o processo de fermentação alcoólica, as substâncias nele envolvidas e a importância de combustíveis no cotidiano, assinale a alternativa correta.

a) Na síntese do etanol, feita pela fermentação alcoólica, a sacarose presente no caldo da cana é convertida em glicose e frutose (pela enzima invertase) que, posteriormente, são transformadas em etanol e dióxido de carbono.

b) O etanol obtido pela fermentação alcoólica da sacarose tem um poder calorífico maior que o da gasolina e do diesel, o que gera maior energia e faz com que ele tenha um maior rendimento em termos de quilometragem.

c) A cana-de-açúcar apresenta grande teor de sacarose que, ao ser hidrolisada, produz glicose e frutose, que são isômeros de função.

d) A frutose e a glicose são hidrocarbonetos de alto ponto de fusão e que, em contato com fermento biológico, produzem álcool.

e) A sacarose é classificada como um polissacarídeo, pois é um carboidrato formado por cinco unidades de monossacarídeos.

8) (Unemat MT/2018)

“O vinagre é uma solução diluída de ácido acético, elaborada de dois processos consecutivos: a fermentação alcoólica, representada pela conversão de açúcar em etanol por leveduras, e a fermentação acética, que corresponde à transformação do álcool em ácido acético por determinadas bactérias. […]. O ácido acético é um ácido orgânico que pertence ao grupo dos ácidos carboxílicos e apresenta alta gama de utilizações. Uma de suas principais ações é como agente antimicrobiano. Em uma análise bacteriológica in vitro verificou-se que o ácido acético a 2,0 e 5,0% é eficaz sobre Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli. Posteriormente, estudos in vivo também demonstraram a atividade antibacteriana desse ácido. Diante disso, o vinagre pode ser utilizado como agente antimicrobiano devido a sua concentração de ácido acético.”

Bromatologia em Saúde, UFRJ. “Vinagre de maçã:sinônimo de saúde e beleza”, 2011. 

 Considerando que a obtenção do vinagre é feita por fermentação, assinale a alternativa que mostra o que deve ocorrer no meio de reação para que a indústria obtenha maior quantidade de vinagre.

 a) Adição de álcalis.

 b) Aumento da concentração de glicose.

 c) Redução da temperatura.

 d) Elevação no nível de oxigênio.

 e) Inclusão de bactérias aeróbicas.

9) (IFBA/2017)

Muitos dizem que Usain Bolt não corre, voa. Ou que o jamaicano não é de carne e osso.

[…]

Eis as explicações de John Brewer, diretor da Escola de Saúde Esportiva e Ciências Aplicadas da Universidade de St. Mary’s, na Inglaterra:

[…]

Muitos nem se preocupam em respirar, já que isso os tornaria mais lentos. E nesta alta intensidade o oxigênio não importa.

[…]

Ele criou uma alta porcentagem de energia anaeróbica, o que resulta em falta de oxigênio.

Por isso vemos que ele, como os outros atletas, respiram profundamente.

A frequência cardíaca começa a baixar e a se estabilizar, mas o ácido lático se deslocará dos músculos ao sangue, o que pode causar tonturas e náuseas.

Mas, claro, Bolt está eufórico e parece com bastante energia.

Isso ocorre pela liberação de endorfina, o ópio natural do corpo, (…) que permite a Bolt aproveitar sua nova façanha olímpica.

Considerando-se o alto desempenho do atleta Usain Bolt e as vias metabólicas de obtenção de energia por parte do organismo, podemos avaliar para esta situação que:

a) A respiração celular como via exclusiva de obtenção de energia, por degradar completamente a molécula orgânica com maior aproveitamento energético, condição que possibilita o êxito do atleta.

b) A fermentação láctica como estratégia de obtenção de energia, condição que leva o organismo a consumir maior quantidade de matéria orgânica para compensar a ausência do oxigênio no processo.

c) O elevado número de mitocôndrias nos músculos do atleta favorece a grande disponibilidade de energia por parte dessas organelas que realizam a respiração celular.

d) A fermentação láctica como a via metabólica utilizada, condição que leva às náuseas e tonturas em virtude do álcool etílico produzido.

e) A ausência de mitocôndrias nos músculos do atleta favorece o processo da fermentação láctica, pois serve como estratégia que aumenta suas chances de melhor desempenho.

10) (IFPE/2017)Microrganismos fermentadores são utilizados na alimentação humana há milhares de anos. Diferentes espécies de fungos e bactérias podem fermentar diversos tipos de alimentos, produzindo sabores característicos que encantam a muitos. Dos alimentos listados a seguir, assinale o que NÃO é produzido por fermentação de fungos ou bactérias:

a) Queijo.

b) Vinho.

c) Refrigerante.
d) Pão.

e) Iogurte.