Obtenção do Etanol por Fermentação Alcoólica

 

Comumente se relaciona a molécula mais importante de uma função orgânica ao nome desta própria função. No caso da função álcool não é diferente, onde o etanol é muitas vezes chamado apenas por álcool.

Toda a história da humanidade está permeada pelo consumo de álcool. Registros arqueológicos revelam que os primeiros indícios sobre o consumo de álcool pelo ser humano datam de aproximadamente 6000 a.C., sendo, portanto, um costume extremamente antigo e que tem persistido por milhares de anos. A noção de álcool como uma substância divina, por exemplo, pode ser encontrada em inúmeros exemplos na mitologia, sendo talvez um dos fatores responsáveis pela manutenção de hábito de beber ao longo do tempo.

A partir da Revolução Industrial, registrou-se um grande aumento na oferta deste tipo de bebida, contribuindo para um maior consumo e, consequentemente, gerando um aumento no número de pessoas que passaram a apresentar algum tipo de problema devido ao uso excessivo de álcool.

O álcool contido nas bebidas, o etanol, é produzido através de fermentação ou destilação de vegetais como a cana-de-açúcar, frutas e grãos. O etanol é um líquido incolor. As cores das bebidas alcoólicas são obtidas de outros componentes como o malte ou através da adição de diluentes, corantes e outros produtos.

Apesar dos vários tipos de bebidas alcoólicas se diferenciarem entre si por diversas propriedades, elas possuem uma origem básica comum. Você sabia, por exemplo, qual das bebidas alcoólicas tem mais baixa porcentagem de álcool? A cerveja, de 3% a 5% de álcool. O vinho é em principio muito semelhante à cerveja, mas com maior percentagem de álcool. Ele tem de 10% a 15%.

Um segundo grupo de bebidas alcoólicas é constituído pela cachaça (45% de álcool), o conhaque (40% a 60%), o rum (50%) e uísque (40% a 75%). Todas estas bebidas são obtidas a partir de um processo bioquímico denominado Fermentação Alcoólica. O que difere esses dois grupos é que no segundo, após a fermentação, o produto resultante é submetido à destilação, para aumentar a percentagem de álcool. Talvez a esta altura você esteja se perguntando: o que é esta reação de fermentação alcoólica? Quais as substâncias usadas nesta reação? Quais resultam?

A fermentação alcoólica se dá, basicamente, em dois processos:

1° Hidrólise da sacarose: uma molécula de sacarose, por ação de catalisadores, sofre hidrólise, liberando uma molécula de água e produzindo glicose e frutose, conforme a equação abaixo:

2° Fermentação alcoólica: a levedura e outros microorganismos fermentam a glicose em etanol e CO₂, conforme a equação abaixo:

Fonte:http://www.infoescola.com/reacoes-quimicas/obtencao-do-etanol-por-fermentacao-alcoolica/

Experiência: Fermentação Alcoólica

 

 O etanol, molécula constituída por dois carbonos, seis hidrogênios e um oxigênio, de fórmula molecular C₂H₆O, é a mais importante representante da função orgânica álcool. Por esta razão, é conhecida mais por seu nome vulgar de álcool, e menos por sua nomenclatura IUPAC, etanol.

O etanol, ou simplesmente álcool, pode ser obtido basicamente de duas formas distintas: por destilação, a partir da cana de açúcar, por exemplo, ou por fermentação, que envolve organismos vivos, como as leveduras.

“A levedura e outros microorganismos fermentam a glicose em etanol e CO₂. A glicose é convertida em piruvato pela glicólise e o piruvato é convertido em etanol e CO₂ em um processo de dois passos. No primeiro passo, o piruvato sofre a descarboxilação em uma reação irreversível catalisa pela piruvato descarboxilase. Esta reação é uma descarboxilação simples e não envolve a oxidação do piruvato. A piruvato descarboxilase requer Mg²⁺ e tem uma coenzima firmemente ligada, a tiamina pirofosfato. No segundo passo, através da ação de álcool desidrogenase, o acetaldeído é reduzido a etanol, com a NADH, derivado da atividade da gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, fornecendo o poder redutor”¹.

De modo resumido, a fermentação alcoólica pode ser representada por meio da transformação da sacarose em glicose e frutose, o que é possível pela atuação da molécula de invertase. Essa reação está equacionada abaixo:

C₁₂H₂₂O₁₁  →  C₆H₁₂O₆  +  C₆H₁₂O₆

Pode-se observar que nessa reação uma molécula de sacarose, por ação de catalisadores, sofre hidrólise, liberando uma molécula de água e produzindo glicose e frutose. Essa reação é seguida pela atuação da zimase, decompondo a molécula de glicose e produzindo o etanol, e liberando gás carbônico, conforme está equacionado abaixo:

C₆H₁₂O₆  →  2C₂H₅OH  +  2CO₂

Abaixo são propostos dois experimentos em fermentação alcoólica, os quais não necessitam de instrumentação sofisticada para sua realização.

a) Ação enzimática da sacarose:

• Adicionar 50mL de caldo de cana ou solução de sacarose (60% do CS) em um kitassato.
• Adaptar a mangueira à saída do kitassato.
• Colocar a outra extremidade da mangueira imersa em uma solução saturada de hidróxido de cálcio contida em um béquer.
• m outro béquer, diluir 6g de fermento biológico em uma pequena porção de água.
• Colocar o fermento dissolvido no interior do kitassato.
• Tampá-lo com uma rolha e armazenar o sistema durante 7 dias para verificar o resultado.
• Após, destilar a solução.

b) Fermentação por cascas de frutas:

• Em um copo de béquer de 500mL, adicione pequena porção de milho, cascas de frutas e açúcar.
• Adicione água ao sistema.
• Feche o copo de béquer utilizando um tecido limpo, amarrando nas laterais do copo de béquer.
• Deixe o sistema em repouso, por sete dias, em local de pouca luminosidade.
• Após este período, filtre o sistema com o mesmo tecido utilizado para fechá-lo e destile-o.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/experimentacao-em-fermentacao-alcoolica/