Fermentações (I): a fermentação alcoólica (texto para alunos do ensino secundário)

As fermentações são vias catabólicas para obtenção de energia. Trata-se de sequências de reações em que cada uma delas é catalisada por uma enzima. Por definição, os produtos finais das vias fermentativas são compostos orgânicos ou também incluem compostos orgânicos. Os compostos orgânicos possuem energia química, o que significa que, no catabolismo fermentativo, não é extraída toda a energia química potencial do substrato inicial. Ou seja: o seu rendimento energético é baixo.  

Com interesse direto para o ser humano, particularmente no campo da alimentação e da produção de bebidas alcoólicas, as fermentações são muito importantes. 

Um exemplo de fermentação com importância fundamental na alimentação humana é a fermentação alcoólica. Esta fermentação, realizada por estirpes selecionadas da levedura Saccharomyces cerevisiae, está na base da produção de pão (é ela que constitui a pasta de fermento comercial de padeiro que faz levedar a massa…). A farinha é rica em amido. O amido é hidrolisado em maltose. A maltose é degradada (hidrolisada, também) em glicose. A glicose é o substrato inicial da primeira sequência de reações da fermentação, chamada glicolise, em que se ganha energia útil (sob a forma de ATP) e que termina na formação de ácido pirúvico; uma segunda etapa - chamada redução do ácido pirúvico - completa o processo fermentativo, com formação de dióxido de carbono e de álcool etílico. O processo ocorre segundo a equação global:

C6H12O6 (glicose) → 2 C2H5OH (etanol) + 2 CO2 + 2 ATP (energia útil)

Na panificação, o que interessa é a libertação de CO2, que faz crescer (levedar) a farinha humedecida (massa), antes de ir ao forno, razão por que o interior do pão fica com uma estrutura vacuolar (aspeto esponjoso, quando o abrimos ou cortamos). Devido à elevação da temperatura durante o cozimento, a expansão do CO2 fá-lo libertar-se e o etanol é também perdido por evaporação. Por vezes, em fermentações caseiras, o fermento fica contaminado por bactérias que realizam outras fermentações que não a alcoólica. Nestes casos, a libertação de produtos variáveis, como resultado de diferentes fermentações, entre as quais a fermentação lática (1), confere ao pão sabores diversos, nem sempre agradáveis.

Na vinificação (fabrico de vinho) e na produção de cerveja o que interessa é a produção de etanol (álcool etílico), próprio das respetivas bebidas. Em certos casos, os produtores de vinho adicionam açúcar ao mosto (sumo da uva), o que resulta num aumento de substrato que, por fermentação, vai ser convertido em etanol, aumentando a graduação (teor alcoólico) do vinho. Em qualquer dos casos, a quantidade de álcool obtido é sempre de duas moléculas de etanol por cada molécula de glicose consumida. É por isso que os vinhos feitos de uvas menos doces (com menos açúcar) têm menos álcool do que os vinhos feitos de uvas mais doces (com mais açúcar). A fermentação alcoólica do vinho termina por duas razões: pelo consumo do substrato (açúcar) e pelo enriquecimento do meio em etanol o qual, a partir de certa altura, se torna tóxico para as próprias leveduras, eliminando-as.

(1) sobre fermentação lática, ver texto seguinte.

José Batista d’Ascenção