Produção de álcool em sala de aula

Introdução:

Os álcoois são uma função muito importante estudada em Química Orgânica. O principal álcool de aplicação em nossa sociedade é o etanol, chamado, muitas vezes, simplesmente de álcool. Entre as variedades e aplicações que ele apresenta, temos seu uso em bebidas alcoólicas, como combustível, em perfumes, tintas, vernizes, solventes e em soluções desinfetantes.

O principal método de produção do álcool é por meio da fermentação do melaço da cana-de-açúcar. Essa fermentação é realizada por micro-organismos, principalmente leveduras da espécie Saccharomyces cerevisae, que, na presença da sacarose (açúcar), elaboram uma enzima chamada de invertase que atua como catalisadora da reação de hidrólise da sacarose, transformando-a em glicose e frutose. Depois o micro-organismo elabora outra enzima, a zimase, que catalisa a transformação da flicose e da frutose em etanol, além de liberar também gás carbônico, que dá o aspecto da fermentação cheio de bolhas.

Esse mosto fermentado obtido contém cerca de 12% de etanol em volume. Ele passa, então, por um processo de destilação fracionada para obtenção de uma solução com cerca de 96% de etanol e 4% de água em volume. Usando esse método, cerca de 1 tonelada de cana-de-açúcar pode ser produzida com 70 litros de álcool.

O tema “Álcool” é bastante amplo e deve ser explanado em sala de aula, tendo em vista que ele mostra o quanto a Química está inserida nos diversos setores produtivos e de conhecimento. Por isso, temos aqui um experimento bem simples para ajudar o professor a tornar sua aula sobre álcoois mais interessante, que consiste na produção de álcool em sala de aula por meio da fermentação do açúcar (sacarose).

Materiais e procedimentos:

* 100 g de açúcar;

* 100 g de farinha de trigo;

* 30 g de fermento biológico;

* 2 colheres de chá (1 colher de chá corresponde a 2,5 mL);

* 2 colheres de sopa (1 colher de sopa corresponde a 10 mL);

* 6 béqueres ou 6 copos de vidro;

* caneta esferográfica para identificar os copos (ou etiquetas);

*proveta de 200 mL;

* banho de gelo ou geladeira.

Procedimento Experimental:

1. Misture bem o fermento com 120 mL de água em um copo;

2. Coloque 20 mL dessa solução de fermento e água em cinco copos numerados;

3. No copo 1, adicione 2 colheres de chá de farinha de trigo e misture bem;

4. Depois de 15, 30 e 40 minutos, agite novamente a solução e anote o que você observar;

5. Faça o mesmo no copo 2, mas em vez de usar farinha, use o açúcar;

6. Agora nos copos 3 e 4, você colocará em cada um 2 colheres de chá de farinha e 2 colheres de chá de açúcar, repectivamente, misturando bem;

7. Coloque o copo 3 no banho de gelo ou no congelador;

8. Novamente, depois de 15, 30 e 40 minutos, agite as soluções nos copos 3 e 4, bem como anote o que você observar;

9. No copo de número 5, coloque apenas a solução aquosa de fermento que você preparou e também a agite depois de 15, 30 e 40 minutos.

Resultados e Discussão:

Os alunos observarão a formação de bolhas, e o professor pode perguntar que gás é esse, de onde ele vem e que equação química corresponde a essa reação. O gás observado é o dióxido de carbono (CO₂).

As reações que ocorrem nos copos 2, 3 e 4 são as reações enzimáticas mostradas na introdução deste texto, que são causadas pelas leveduras presentes no fermento biológico. O produto orgânico da fermentação da sacarose é o álcool ou etanol.

A reação do copo 1 é mais lenta do que as que ocorrerm nos copos 2, 3 e 4 porque nele contém a farinha com a solução aquosa de fermento, em que a cadeia carbônica do amido da farinha é rompida, transformando-se na glicose e na frutose, que depois se transformam no etanol pela ação dos micro-organismos.

Outro fator a ser observado é que, quando se coloca o copo 3 no banho de gelo, a formação de bolhas de CO₂ ocorre mais lentamente, pois a diminuição da temperartura diminui a velocidade da reação.

No copo 5 não há a formação de álcool, o que nos mostra que é preciso açúcar para a ocorrência das reações.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química