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A estrutura básica dos fermentos é um recipiente de fermentação com algum tipo de mecanismo de controle de temperatura, que pode ser resfriamento, aquecimento ou ambos. O fermentador também possui outras características, como a capacidade de agitar o conteúdo interno ou bombear alguns gases, geralmente dióxido de carbono. Também pode haver alguns sensores dentro do fermentador para medir coisas como temperatura, pressão e pH. Uma vez que as matérias-primas são adicionadas ao fermentador, o microrganismo desejado também é adicionado, iniciando o processo de fermentação.
Com base nas necessidades industriais, vários tipos de fermentadores foram projetados e fabricados para processos de fermentação específicos. A seguir, apresentamos uma breve introdução aos fermentadores comumente usados:
Fermentador de Fungos
Um fermentador agroindustrial é projetado para cultivar fungos. O fermentador é otimizado para promover o crescimento de fungos filamentosos e permitir a recuperação da biomassa. Normalmente, o fermentador terá um ambiente atmosférico controlado para evitar a respiração dos micélios, de modo que o metabolismo fúngico seja mantido ao máximo.
Fermentador em Colmeia
Um fermentador em colmeia é projetado como uma colmeia tradicional para manter as abelhas dentro para a produção de mel. As abelhas têm uma característica fisiológica especial: elas podem digerir celulose, que pode ser derivada de cascas de frutas ou bagaço e, portanto, pode ser usada como substrato para fermentação. Além disso, as abelhas também podem promover a produção de celulase, tornando o processo de clarificação do suco mais eficiente. Além disso, a fermentação por abelhas pode melhorar o valor nutricional dos produtos fermentados.
Fermentador em Batelada
Em um fermentador em batelada, todas as matérias-primas são colocadas no fermentador ao mesmo tempo. Após a conclusão do processo de fermentação, os produtos acabados são retirados, e o fermentador será limpo e mantido antes que a próxima batelada seja feita.
Fermentador Contínuo
Um fermentador contínuo é um fermentador no qual as matérias-primas são continuamente bombeadas, e os produtos acabados são continuamente descarregados. Os fermentadores contínuos podem ser usados para processos de fermentação de longo prazo com condições operacionais estáveis.
Fermentador de Tanque Agitado
O tipo de fermentador mais comum e tradicional é um fermentador de tanque agitado, que possui dispositivos de agitação ou agitação dentro do tanque, que podem misturar completamente o meio de fermentação e os microrganismos.
Fermentador de Arraste
O fermentador depende do sistema de aeração para elevar o meio de fermentação, que então flui de volta naturalmente, formando um sistema de circulação para misturar os materiais. Os fermentadores de arraste podem ser usados para misturar e manter células.
Variedade da Cepa:
Leveduras, bactérias e bolores são as três principais categorias de cepas microbianas. Cada cepa produz sabores, aromas e características distintos.
Viabilidade:
Uma característica fundamental dos fermentos é sua viabilidade. Os organismos devem estar vivos e capazes de se multiplicar.
Formato:
Os fermentos podem ser encontrados em vários formatos. Os fermentos secos não estão ativamente envolvidos em atividades metabólicas, mas contêm microrganismos dormentes. Os fermentos líquidos incluem leveduras e bactérias que residem em um meio líquido. Os Fermentos Scooby são culturas simbióticas de leveduras e bactérias que vivem em uma massa gelatinosa conhecida como SCOBY.
Condições de Armazenamento:
Os microrganismos nos fermentos são sensíveis à temperatura e à umidade. Cepas específicas prosperam em várias faixas de temperatura. Por exemplo, a fermentação de massa fermentada requer temperaturas entre 21 e 29 graus Celsius. Alguns fermentos preferem a umidade. Os fermentos de bolores, por exemplo, devem ser mantidos em um nível de umidade alto para que os esporos se espalhem efetivamente.
Manter os fermentos é como cultivar um organismo vivo. O cuidado adequado proporciona inúmeros benefícios à saúde.
A chave para garantir a longevidade dos fermentos é encontrar a temperatura certa. Manter uma temperatura constante é crucial, pois as flutuações podem matar a cultura ou retardar seu crescimento. A faixa de temperatura ideal varia dependendo do tipo de fermento. Os fermentos devem ser mantidos em um ambiente escuro para evitar o superaquecimento. Cobri-los com algodão ou linho permitirá que respirem e, ao mesmo tempo, mantenham-se frescos.
Alimentar os fermentos fornece os nutrientes necessários para que eles floresçam. Diferentes fermentos têm requisitos de alimentação específicos. Por exemplo, o fermento para massa fermentada consiste em farinha e água, enquanto o kombucha requer chá doce como alimentação.
Manter a umidade também é importante. Muitos fermentos prosperam em áreas úmidas. A umidade mantém os microrganismos hidratados e os ajuda a se multiplicar. Cobrir os recipientes com uma tampa ou pano cria um ambiente úmido no interior.
A colheita periódica também é essencial. Os microrganismos se multiplicam e formam uma população densa nos fermentos. Reuni-los no momento certo garante uma alta concentração de organismos ativos. Os fermentos devem ser colhidos antes que se tornem excessivos ou exaustos.
O transporte às vezes pode ser necessário. Isso pode ser para compartilhar com outras pessoas ou para fins de armazenamento. Nesses casos, é importante embalar o fermento com segurança. Use recipientes herméticos para proteção durante o transporte. Para armazenamento de longo prazo, separe pequenas porções do fermento. Isso permitirá que a maioria permaneça ativa.
Indústria Alimentícia:
Os fermentos são essenciais nas indústrias orientadas para a produção de alimentos. Eles constituem os principais catalisadores responsáveis pelos processos de fermentação que levam à produção de várias mercadorias alimentícias. Os fermentos são indispensáveis nos procedimentos de fabricação de alimentos básicos como iogurte, queijo e chucrute. Como ilustração, os fermentos de iogurte, com o nome de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus, são precisamente injetados no leite com a intenção de facilitar sua fermentação, culminando na formação de iogurte.
Indústria de Bebidas:
Os fermentos desempenham um papel crucial em diversas indústrias de bebidas. No reino das bebidas alcoólicas, eles são indispensáveis para a produção de cerveja, vinho e bebidas espirituosas. Por exemplo, Saccharomyces cerevisiae, uma espécie de levedura, é empregada na fermentação do açúcar presente nas frutas para a produção de vinho. Esse processo gera bebidas fermentadas como o vinho. Além disso, no domínio das bebidas não alcoólicas, os fermentos são essenciais para a produção de refrigerantes e kombucha.
Indústrias Farmacêutica e Biotecnológica:
Os fermentos ocupam uma posição significativa nos setores farmacêutico e biotecnológico como facilitadores vitais dos processos de fermentação. Esses processos são essenciais para a produção de compostos medicinais indispensáveis como antibióticos, hormônios e vitaminas. A penicilina, um antibiótico amplamente utilizado, serve como um exemplo principal de um produto farmacêutico gerado por meio da fermentação conduzida por cepas microbianas específicas.
Agricultura:
Os fermentos são de suma importância no domínio agrícola, pois ocupam um papel central no processo de fabricação de diversos fertilizantes orgânicos e biopesticidas.
Pesquisa e Desenvolvimento:
No reino da pesquisa científica e do desenvolvimento, os fermentos exercem uma influência significativa ao servirem como componentes vitais nos procedimentos de fermentação. Esses microrganismos são amplamente empregados em estudos experimentais e pesquisa biotecnológica para investigar mecanismos de fermentação, otimizar processos de fermentação e desenvolver novas aplicações biotecnológicas.
Ao comprar fermentos industriais para uso comercial, as seguintes dicas podem garantir a escolha certa:
Combinação do alimento desejado com cepas específicas:
Diferentes substratos alimentares requerem espécies de fermentos específicas. Por exemplo, bactérias como o Lactobacillus são cruciais para produtos lácteos como iogurte e queijo. Certifique-se de selecionar a cepa de fermento correta para atingir perfis de sabor e resultados texturais desejáveis.
Considerar a escalabilidade:
Se estiver operando em escala industrial, selecione fermentos que podem ser reproduzidos em grandes quantidades sem perder potência. Procure cepas com taxas de crescimento robustas e atividades metabólicas estáveis quando produzidas em volumes maiores.
Priorizar riscos de contaminação:
Em fermentações em grande escala, o perigo de contaminação microbiana indesejada aumenta. Opte por fermentos que são naturalmente resistentes a contaminantes ou que podem ser protegidos por meio de condições de fermentação eficazes.
Examinar a eficácia do custo:
Na produção em grande escala, o impacto do custo da fermentação aumenta significativamente. Selecione fermentos que oferecem uma relação custo-desempenho favorável. Considere a viabilidade econômica de diferentes cepas de fermento em relação ao produto final desejado.
Escolher fermentos flexíveis:
Alguns fermentos industriais são adaptáveis a várias aplicações alimentares. Essas cepas versáteis podem simplificar as cadeias de suprimentos e reduzir a dependência de várias fontes de fermento. Exemplos incluem cepas específicas de Lactobacillus e leveduras com amplas capacidades de fermentação.
Garantir fornecedores confiáveis
Em ambientes industriais, a consistência dos resultados da fermentação é crucial. Selecione fornecedores de fermentos industriais que forneçam produtos padronizados de alta qualidade. Fornecedores que estabeleceram sistemas de controle de qualidade para garantir a consistência de lote a lote fornecerão resultados confiáveis.
P1: Qual é o papel dos fermentos nas indústrias de processamento de alimentos?
A1: As indústrias de processamento de alimentos usam fermentos para cultivar e preservar produtos alimentícios. Os fermentos podem melhorar o sabor, a textura, o conteúdo nutricional e o prazo de validade de um produto alimentar.
P2: Quais são as considerações de segurança ao usar fermentos?
A2: É crucial manusear os fermentos com cuidado. Use equipamentos de proteção adequados, certifique-se de que a área tenha ventilação suficiente e armazene os fermentos nas temperaturas corretas. Seguir as diretrizes de segurança garante a segurança tanto do operador quanto do produto alimentar.
P3: Os fermentos podem ser reutilizados após a fermentação?
A3: Alguns fermentos, como a levedura para pão ou cerveja, podem ser reutilizados ou propagados após um único ciclo de fermentação. No entanto, a maioria das bactérias e fungos usados como fermentos deve ser substituída após um único uso para manter a qualidade e a segurança do produto fermentado.
P4: Qual é o prazo de validade dos fermentos?
A4: O prazo de validade dos fermentos depende da cepa específica e das condições de armazenamento. Quando armazenados corretamente, muitos fermentos podem permanecer ativos por vários meses a anos. É essencial verificar a data de validade e a vitalidade dos fermentos antes do uso.
