Estudo da reciclagem de células na produção biológica de etanol

Nas destilarias de álcool o conteúdo de etanol, na suspensão de levedura reciclada, gira em torno de 2% a 3%. A reciclagem de células é realizada tanto em fermentações em batelada, como nas contínuas. A fermentação alcoólica e a recuperação de células de leveduras foram avaliadas em laboratório. A levedura recuperada, por centrifugação, nos experimentos laboratoriais, foi tratada e novamente inoculada em novo meio fermentativo para avaliar o efeito tóxico do etanol e de outros metabólitos nas fermentações subseqüentes. A cepa Saccharomyces cerevisiae IZ-1904 utilizada foi inoculada em meio de melaço diluído contendo 180g L-1 e 310g L-1 de açúcares redutores totais (ART), com três repetições. O tratamento da levedura recuperada constou de dupla centrifugação e ressuspensão em água e vinho. Foram realizadas oito fermentações, a primeira com fermento multiplicado e as demais com a reciclagem de células das fermentações anteriores. O elevado teor de açúcar foi necessário para obtenção da concentração alcoólica desejada no vinho e, assim, conferir inibições e toxicidades detectáveis. Nas fermentações com concentração de etanol menor que 6,4% (v v-1) o efeito tóxico ou inibidor não foi detectado. A inibição pelo etanol e por outros componentes foi detectada sobre as leveduras e os resultados mostraram que a redução dos componentes reciclados com a levedura pode melhorar o processo fermentativo.

Pesquisa de atividade sulfito redutase em leveduras de origem enológica

O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um produto secundário da fermentação alcoólica que possui um aroma desagradável a ovos podres. A quantidade de H2S produzido durante a vinificação é influenciada pela estirpe de levedura utilizada e pela composição do mosto. Foi objetivo deste trabalho, avaliar a capacidade de produção de H2S em leveduras indígenas de origem enológica e selecionar isolados pouco produtores de sulfeto. A atividade sulfito redutase foi pesquisada, em 259 leveduras isoladas de mostos e vinhos, no meio comercial BiGGY Agar. Os resultados demonstraram que as leveduras não Saccharomyces produziram mais H2S que as leveduras do gênero Saccharomyces. A relação entre a produção de sulfeto de hidrogênio e a composição do mosto foi avaliada em 25 isolados pouco produtores de H2S no meio comercial. Foram utilizados 11 mostos de uva e um mosto sintético de composição química definida, aos quais foi adicionado citrato de bismuto como indicador. Os resultados demonstram haver uma influência significativa da composição do mosto no potencial das leveduras para produzir H2S. O mosto natural com citrato de bismuto é um meio adequado para prever a capacidade de uma dada levedura produzir H2S num determinado mosto.

Efeitos da fermentação nas propriedades físico-químicas e nutricionais do farelo de arroz

O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilização de nutrientes no farelo de arroz através de um processo de fermentação utilizando Saccharomyces cerevisiae como inóculo, bem como caracterizar os farelos não fermentado e fermentado química e nutricionalmente. Os parâmetros definidos para a fermentação foram 3% de levedura, 30% de umidade e um intervalo de 6 horas a 30 °C. A caracterização físico-química foi realizada segundo AOAC (2000), a digestibilidade in vitro e metionina disponível por método enzimático, cálcio por complexometria, açúcares redutores por espectrofotometria e micotoxinas pelo multimétodo de TANAKA (2001). Observou-se, que os açúcares redutores variaram de 3,4 a 4,8% durante 6 horas de fermentação. Comparando-se o farelo não fermentado com o fermentado, o pH diminuiu de 6,5 para 5,8, a acidez, os minerais e as fibras variaram de 2,1 a 4,7%, de 10,5 a 11,9% e de 9,4 a 9,9%, respectivamente. A digestibilidade in vitro e os teores de lipídios, proteínas e cálcio não variaram significativamente com a fermentação.

Utilização de abacaxi (Ananas comosus L.) cv. Pérola e Smooth cayenne para a produção de vinhos: estudo da composição química e aceitabilidade

Foram estudadas as características químicas de vinhos produzidos com as cultivares de abacaxi Pérola e Smooth cayenne, com vistas a predizer a qualidade das bebidas, tomando-se como base a sua composição e aceitabilidade. Os mostos de abacaxi foram analisados quanto ao pH, acidez total, ácidos orgânicos fixos, açúcar total, pectina total, compostos fenólicos, K, Ca, Fe, Cu, N e P, enquanto nos vinhos analisou-se também a acidez volátil, teor alcoólico, alcoóis superiores, acetaldeído, acetato de etila, glicerol, metanol e cor. Os resultados indicaram que existem semelhanças em relação à composição química de mostos e vinhos de abacaxis e uvas. A análise dos compostos voláteis formados durante a fermentação alcoólica indicou que a composição do mosto de abacaxi interferiu nas quantidades de alguns voláteis produzidos pela levedura Saccharomyces cerevisiae. O teste de aceitabilidade com escala hedônica de nove pontos indicou que os vinhos elaborados com as duas cultivares de abacaxi foram igualmente aceitos.

Produção de protoplastos e lise da parede celular de leveduras utilizando β-1,3 glucanase

O presente trabalho visou a aplicação da β-1,3 glucanase lítica, obtida do microrganismo Cellulosimicrobium cellulans 191, na produção de protoplastos e na lise da parede celular de leveduras. A preparação bruta da enzima foi capaz de lisar as leveduras Kluyveromyces lodderi, Saccharomyces cerevisiae (Fleischmann e Itaiquara), S. cerevisiae KL-88, S. diastaticus NCYC 713, S. cerevisiae NCYC 1001, Candida glabrata NCYC 388, Kluyveromyces marxianus NCYC 587 e Hansenula mrakii NCYC 500. A β-1,3 glucanase purificada foi capaz de lisar as leveduras Saccharomyces cerevisiae KL-88, Saccharomyces capensis, Debaromyces vanriji, Pachysolen tannophillus, Kluyveromyces drosophilarum, Candida glabrata, Hansenula mrakii e Pichia membranaefaciens e formar protoplastos de Saccharomyces cerevisiae KL-88.

Utilização do Intron Splice Site primer EI-1 na discriminação de leveduras contaminantes do processo de fermentação alcoólica

Neste trabalho, utilizamos o Intron Splice Site primer EI-1 para a análise do perfil de amplificação de diferentes espécies de leveduras consideradas contaminantes no processo de fermentação alcoólica, originadas de uma destilaria no Estado da Paraíba na safra 2004/2005. Foram realizadas as etapas analíticas para discriminação molecular das leveduras a partir da extração do DNA total, amplificação por PCR e análise do perfil genético. Os resultados obtidos indicam que o Intron Splice Site primer EI-1é muito eficaz na discriminação das diferentes espécies de Saccharomyces e não Saccharomyces, evidenciando padrões de bandas específicos para as leveduras analisadas. Este primer, por ser complementar a uma região muito conservada do genoma das leveduras, mostrou-se incapaz de uma discriminação intraespecífica. Isto demonstra a utilidade deste marcador no auxílio à taxonomia de leveduras.

Screening of iron-enriched fungus from natural environment and evaluation of organically bound iron bioavailability in rats

Iron is an essential element for nearly all living organisms, and its deficiency is the most common form of malnutrition in the world. The organic forms of trace elements are considered more bioavailable than the inorganic forms. Although Saccharomyces cerevisiae can enrich metal elements and convert inorganic iron to organic species, its tolerability and transforming capacity are limited. The aim of this study was to screen higher biomass and other iron-enriched fungi strains besides Saccharomyces cerevisiae from the natural environment. A PDA medium containing 800 μg/mL iron was used for initial screening. Fifty strains that tolerated high iron concentration were isolated from the natural environment, and only one strain, No.BY1109, grew well at Fe (II) concentration of 10,000μg/ml. According to morphological characterization, 18S rDNA sequence analysis, and biophysical and biochemical characterization, the strain No.BY1109 was identified as Rhodotorula. The iron content of No.BY1109 (10 mg Fe/g dry cell) was determined using atomic absorption spectrometry. The results of distribution of iron in the cells showed that iron ion was mainly chelated in the cell walls and vacuoles. The bioavailability in rats confirmed that strain No.BY1109 had higher absorption efficiency than that of ferrous sulfate after single dose oral administration. The present study introduces new iron supplements, and it is a basis for finding new iron supplements from natural environment.

Modeling and kinetic study of bio-ethanol production from soy protein concentrate by-product

Abstract The aim of this work was to evaluate a non-agitated process of bioethanol production from soybean molasses and the kinetic parameters of fermentation using a strain of Saccharomyces cerevisiae (ATCC® 2345). Kinetic experiment was conducted in medium with 30% (w v-1) of soluble solids without supplementation or pH adjustment. The maximum ethanol concentration was in 44 hours, the ethanol productivity was 0.946 g L-1 h-1, the yield over total initial sugars (Y1) was 47.87%, over consumed sugars (Y2) was 88.08% and specific cells production rate was 0.006 h-1. The mathematical polynomial was adjusted to the experimental data and provided very similar parameters of yield and productivity. Based in this study, for one ton of soybean molasses can be produced 103 kg of anhydrous bioethanol.