Biotecnologia Industrial

A palavra vinagre vem do idioma francês vinaigre que significa "vinho azedo". Porém, o vinagre é obtido tanto através do vinho como também de outras matérias-primas, como algumas frutas.

As primeiras referências ao vinagre datam de 8000 anos a.C. Na época, tratava-se de um condimento muito aproveitado devido às propriedades benéficas ao organismo humano e à sua importância na alimentação. Foi muito utilizado como bebida refrescante, diluído na água e também como medicamento. Foi recomendado, também, para tratar de disfunções respiratórias, feridas e úlceras, devido às suas propriedades desinfetantes e antiinflamatórias.

Na cozinha, o emprego do vinagre era generalizado e constante. Nas guerras, o vinagre era recomendado aos soldados, principalmente quando atuavam em ambientes úmidos, fazendo parte da ração diária, para prevenir possíveis contaminações microbiológicas, para desinfetar e temperar os alimentos.

1- Acetificação

O vinagre é uma bebida que contém ácido acético em uma concentração de 4-6% e resulta de uma fermentação alcoólica seguida de uma fermentação acética. Na fermentação alcoólica leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo álcool etílico e gás carbônico. A fermentação acética corresponde à transformação do álcool em ácido acético por determinadas bactérias, conferindo o gosto característico de vinagre.
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A acetificação se deve a diversas espécies de bactérias do gênero Acetobacter. Na fabricação de vinagre não são utilizadas cepas puras, porque as próprias condições do processo (etanol e acidez alta) selecionam as cepas mais produtivas. Portanto, não há necessidade de manter condições assépticas.

Em relação à temperatura, o melhor rendimento é obtido entre 25°C e 30°C. Temperaturas inferiores a 15°C e superiores a 35°C tornam a fermentação acética muito lenta, pois reduzem a atividade bacteriana. Quanto ao álcool, a maior parte das espécies suportam até 11,0% v/v. Em relação ao ácido acético, as bactérias acéticas geralmente suportam até 10,0%.

A bactéria acética ideal é aquela que resiste à elevada concentração de álcool e de ácido acético, com pouca exigência nutritiva, elevada velocidade de transformação do álcool em ácido acético, bom rendimento de transformação, sem hiperoxidar o ácido acético formado, além de conferir boas características gustativas ao vinagre.

Essas bactérias acéticas necessitam do oxigênio do ar para realizarem a acetificação. Por isso multiplicam-se mais na parte superior do vinho que está sendo transformado em vinagre, formando um véu conhecido como "mãe do vinagre". Esse véu pode ser mais ou menos espesso de acordo com o tipo de bactéria.

Na prática, para se determinar a quantidade de ácido acético de um vinagre a partir do vinho que lhe deu origem, estima-se que, para cada 1% v/v de álcool do vinho, forma-se 1% de ácido acético no vinagre. Outra maneira de calcular o rendimento em ácido acético é multiplicar o grau alcoólico do vinho por 1,043.

Os vinagres podem ser elaborados a partir de vinhos comerciais, econômicos e honestos, mas não de vinhos ruins. Os vinhos tintos costumam dar melhores resultados que os brancos. Também se elaboram vinagres a partir de vinhos de diversas frutas. A maçã, a ameixa e o caqui costumam dar bons vinagres. Dependendo da matéria-prima escolhida, o produto obtido será denominado vinagre de maçã, vinagre de ameixa ou vinagre de caqui, em contraposição a um vinagre de vinho tinto ou vinagre de vinho branco. Se o vinagre for elaborado a partir de uma mistura de vinho tinto e vinho de banana, será chamado de vinagre de vinho tinto com aroma de banana.

As principais perdas de ácido acético, no processo de acetificação, são devidas ao consumo elevado de álcool pelas bactérias, à evaporação natural dos constituintes voláteis (álcool, ácido acético) e a problemas industriais.

2- Processos de produção do vinagre

2.1- Processo Lento, Orléans ou Francês

É o processo mais antigo e consiste na produção de vinagre a partir do vinho ou substrato alcoólico colocado em barricas de madeira semi-cheias, em temperatura elevada. O método consiste em favorecer o contato do ar com uma camada fina e gelatinosa (polímero alfa-celulose ou “mãe do vinagre”, produzido pelas bactérias oxidativas a partir dos resíduos de açúcar contidos no substrato alcoólico), além de serem feitos orifícios no barril para aumentar a circulação do ar. A torneira para a saída fica abaixo dessa camada gelatinosa e o orifício de entrada do substrato alcoólico possui um ducto a fim de ser dispensado abaixo da camada. Toda essa estrutura é feita para preservar o meio bacteriano da superfície em contato com o ar.

Figura 1. Processo lento da produção de vinagre.

O vinagre produzido através desse método possui qualidade superior, pois ocorre o amadurecimento total do produto antes de sua retirada, reduzindo, então, o sabor picante, tornando-o mais suave e mais agradável.

2.2- Processo Rápido, Schuetzenbach ou Alemão

Os processos rápidos de elaboração de vinagre utilizam diferentes materiais porosos como maravalha de madeira, para aumentar a superfície de contato das bactérias acéticas com o vinho. Inicialmente, utiliza-se maravalha de madeira para enchimento de um recipiente tronco-cônico, provido de orifícios para ventilação nas paredes laterais. Um falso fundo permite recolher o vinho em processo de acetificação, que passa pela camada porosa e é recolocado na parte superior tantas vezes quantas necessárias, para alcançar o grau acético desejado.

2.2.2- Processo Rápido, Schuetzenbach ou Alemão

Figura 2. Corte transversal de um acetificador com suporte poroso; A) grade; B) maravalha de madeira; C) bomba para movimentação do vinho em processo de acetificação; D) dispersor do vinho; E) refrigerante de água; F) dispositivo de condensação de vapores.

Esse sistema de acetificação representa o primeiro passo para a industrialização do processo de elaboração do vinagre. No entanto, mesmo tendo representado um notável avanço tecnológico, o processo apresenta alguns problemas, tais como a perda de substâncias voláteis por evaporação e a contaminação da maravalha de madeira.

2.3- Processo Submerso

Esse processo caracteriza-se pelo fato de as bactérias acéticas estarem submersas no líquido a fermentar, local aonde irão se multiplicar e oxidar a mistura alcoólica em vinagre. Para catalisar essa reação, é necessário que a oxigenação seja bem administrada em todos os pontos do compartimento, por isso o equipamento utilizado (de grande capacidade) geralmente é feito em aço inoxidável, contendo uma turbina de ar no fundo e tubos onde circula a água que refrigera esse sistema. O equipamento mais utilizado na indústria do vinagre pelo processo submerso é o Acetador Frings, patenteado por Heinrich Frings em 1932.

Figura 4. Acetificador para elaboração de vinagre pelo método com fermentação acética submersa

O processo Submerso destaca-se pela alta produtividade em relação aos outros métodos de produção do vinagre, o que é condizente com as demandas industriais da atualidade. Seus aspectos negativos constituem o elevado custo de investimento inicial, incluindo a necessidade de mão-de-obra especializada para a manutenção, além da obrigatoriedade da constância na produção, para que a aeração não seja alterada por pequenas interrupções. O vinagre produzido por esse processo mostra-se turvo, o que requer tratamento por filtração para obter um líquido mais límpido.

Referências bibliográficas

http://www.cnpuv.embrapa.br/publica/sprod/Vinagre/

http://respostatecnica.org.br/dossie-tecnico/downloadsDT/Mjc2Nzc=

http://www.bteduc.bio.br/guias/36_Acetificacao_Processo_Rapido.pdf

http://www.bteduc.bio.br/guias/33_Acetificacao_Vinagre_Artesanal.pdf

http://www.bteduc.bio.br/guias/35_Acetificacao_Processo_Lento.pdf

http://www.casteloalimentos.com.br/produto/conteudo/categoria/9/conteudo/historiadovinagre

http://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/prfruta/vinagre/capa2.htm