terça-feira, 2 de julho de 2013

BEBIDA ALCOÓLICA

O que é bebida alcoólica?
Qualquer que seja a bebida alcoólica, sendo ela destilada ou não, tem como principal ingrediente a substância química etanol, sendo comercialmente denominado álcool etílico, ou simplesmente álcool. O etanol é uma substância química orgânica formada por dois átomos de carbono, um átomo de oxigênio e seis átomos de hidrogênio, conforme estruturas químicas ilustradas na Figura 1:

Fermentação alcoólica

O etanol é obtido através de processos bioquímicos denominados fermentação alcoólica. A fermentação alcoólica, Figura 2, é o processo em que alguns microrganismos, do tipo leveduras, transformam os açúcares redutores em etanol e, conseqüentemente, durante este processo outras substâncias químicas também são formadas, sendo algumas delas desejáveis para as bebidas que se desejam produzir e outras não. Mais adiante serão dados a você maiores detalhes de tais substâncias.
 

O processo promovido pelas células através do consumo de nutrientes é denominado metabolismo celular. A seqüência de reações químicas ocorridas nos processos celulares, normalmente mediadas pelas enzimas, é denominada vias metabólicas. O metabolismo celular consiste de dois processos simultâneos: Catabolismo e Anabolismo. O primeiro está relacionado à degradação das moléculas dos nutrientes, normalmente grandes, em moléculas pequenas, quase sempre pela oxidação. Já no anabolismo ocorre a síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples contidas no interior das células ou formadas pelo catabolismo. 
Ao serem oxidados, os nutrientes perdem prótons e elétrons (H+ + e-) e têm seus átomos de carbono convertidos a CO2 (gás carbônico). Os prótons e elétrons são recebidos pelas coenzimas na forma oxidada, que passam assim a forma reduzida, Figura 3. A re-oxidação das coenzimas é obtida pela transferência dos (H+ + e-) para o oxigênio molecular, com posterior formação de água, MARZZOCO - 1999. A energia derivada desta oxidação é utilizada para sintetizar um composto rico em energia, a adenosina trifosfato (ATP), a partir da adenosina difosfato (ADP) e fosfato inorgânico (HPO42- a pH 7,4 - representado por Pi). É a energia química do ATP que será utilizada para promover os processos biológicos que consomem energia. Em outras palavras, para que a energia derivada da oxidação dos alimentos possa ser aproveitada pelas células, ela deve estar sob a forma de ATP.


Na fermentação, no entanto, este processo é realizado na ausência de oxigênio livre. A fermentação é popularmente definida como a transformação propiciada por um fermento (agente de fermentação) na qual moléculas complexas são reduzidas em moléculas simples. No entanto, a definição técnica para fermentação refere a transformações que ocorrem na ausência de oxigênio livre, ou que não necessita de oxigênio livre.  Trata-se, portanto, de um processo inverso ao da respiração, ou seja, transformações envolvendo oxigênio livre.  Em outras palavras a fermentação é um processo anaeróbico, e a respiração é um processo aeróbico. Como já mencionada anteriormente (Figura 2), a fermentação alcoólica é a transformação de açúcares redutores em etanol e gás carbônico, promovido pela ação das leveduras, catabolismo, na ausência de oxigênio. As leveduras, Saccharomyces cerevisiae, entretanto, são seres facultativos, ou seja, tem habilidade de se ajustar, tanto em condições de aerobiose (presença de oxigênio), quanto em anaerobiose (ausência de oxigênio). Quando o metabolismo é realizado em sistema aeróbico as leveduras utilizam o açúcar para geração de biomassa, isto é, para o crescimento de células. Na prática, no início da fermentação, o mosto (caldo obtido da cana-de-açúcar ou o extrato obtido de cereais) pode ser levemente agitado, ou aerado, para que ocorra o crescimento celular, no entanto, este processo se não for realizado com critério pode reduzir o rendimento alcoólico, devido ao consumo de açúcares pelas leveduras.
Figura 4 demonstra as vias metabólicas da glicose (Andreasen - 1982), gerando álcool pelas leveduras, ácido lático por lactobacilos e respiração por células musculares. Em todas as vias ocorre primeiramente a formação do ácido pirúvico (piruvato). Em seguida na glicólise o piruvato é reduzido a ácido lático. Na fermentação ocorre a descarboxilação do piruvato (remoção de moléculas de dióxido de carbono) produzindo etanol. Em outras palavras, na glicólise, a glicose (6-carbonos) é transformada em duas moléculas de ácido lático (3-carbonos). Na fermentação, a glicose é convertida em duas moléculas de etanol (2-carbonos) e duas moléculas de dióxido de carbono (1-carbono). Em contra partida, no processo de respiração a glicose é transformada em seis moléculas de dióxido de carbono e seis moléculas de água.


O objetivo primordial da levedura, ao metabolizar anaerobicamente o açúcar, é gerar uma forma de energia (ATP, adenosina trifosfato) que será empregada na realização dos diversos trabalhos fisiológicos (absorção, excreção e outros) e biossínteses, necessários à manutenção da vida, crescimento e multiplicação, para perpetuar a espécie. O etanol e o CO2 resultantes se constituem, tão somente, de produtos de excreção, sem utilidade metabólica para a célula em anaerobiose. Entretanto, em aerobiose, o etanol, bem como os outros produtos de excreção (como o glicerol e ácidos orgânicos) podem ser oxidados metabolicamente, gerando mais ATP e biomassa, Lima 2001.