Avaliação do processo de produção de etanol pela fermentação do caldo de mandiocaba (Manihot esculenta Crantz)

Foram realizadas determinações físico-químicas na raiz de mandiocaba, sendo estas: umidade, fibras, proteínas, cinzas, lipídios totais, açúcares redutores e totais; o caldo foi caracterizado através das análises de pH, sólidos solúveis totais, glicose e acidez titulável. Após o conhecimento dos constituintes físico-químicos da matéria-prima, o caldo de mandioca doce foi extraído e fermentado utilizando a levedura Saccharomycescerevisiae PE-2. Foram realizados 15 ensaios que seguiam as condições determinadas através do planejamento experimental de Box-Behnken, com 3 variáveis independentes: temperatura (ºC) (X1), pH (X2), e concentração de inóculo (g/L) (X3); os limites dos níveis de trabalho foram determinados através de dados encontrados na literatura; a análise estatística foi realizada com p>0,05. Através da análise de variância foi proposto um modelo polinomial de segunda ordem para a resposta teor alcoólico (ºGl), e com a utilização da metodologia de superfície de resposta à condição ótima para o desenvolvimento do processo fermentativo do caldo de mandioca doce sem adição de nutrientes e em sua concentração de substrato original (6,46 g/L), a: temperatura de 28ºC, pH de 4,88, e concentração de inóculo de 10 g/L. Nestas condições foi realizado um ensaio, cujo objetivo foi o de levantar as curvas de crescimento celular (levedura), produção de CO₂, consumo de açúcares redutores e produção de etanol, para melhor compreensão do processo de fermentação do caldo de mandioca doce. Através da curva de crescimento celular foi determinada a duração da fase exponencial, utilizando o método de regressão linear; neste estudo esta etapa ocorreu em diferentes intervalos de tempo. O valor de µm encontrado foi de 0,05 h^-1.

Produção de etanol utilizando mix de sorgo sacarino e cana-de-açúcar em processo de maturação

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Reologia de fluidos envolvidos no processo de obtenção de bioetanol

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Relação entre a concentração dos compostos fenólicos do mosto e a eficiência da fermentação alcoólica por subprodutos em processo contínuo

The objective of this work was to evaluate the relationship between phenolic compounds and alcoholic fermentation efficiency. The yield of sugarcanebyproducts (glycerol, acidity, and biomass) was determined in a continuous process at SaoManoel Sugarcane Mill, (Sao Paulo, Brazil) during the 2011/2012 harvest period. The Saccharomyces cerevisiae strain used as inoculum was the CAT-1. During the harvest, the endogenous yeast outcompeted the selected strain, hence eliminating it from the process. This research consists of a case of study on the ethanol production facility. FolinCiocauteau and methylene blue method was used to assess phenolic compounds. The efficiencyof the byproducts generated during the fermentation processwas calculated. Statistics analyses were carried out using Pearson correlation and its significance, by thet-test. We concluded that the phenolic compounds within the must could not be correlated to the byproducts’fermentation efficiency calculated during a continuous fermentation process.

Studio di un nuovo processo per la sintesi di anidride maleica mediante ossidazione di 1-butanolo

La sintesi industriale di anidride maleica (AM) è realizzata industrialmente mediante ossidazione selettiva di n-butano in aria ad opera di un catalizzatore a base di ossidi misti di vanadio e fosforo, avente formula chimica (VO)2P2O7 ed indicato con la sigla VPP (pirofosfato di vanadile). Vi è attualmente un notevole interesse per lo sviluppo di nuove vie sintetiche che utilizzino come reagenti molecole ottenute da materie prime rinnovabili; un’alternativa è costituita dall’utilizzo di 1-butanolo, un bio-alcool ottenuto mediante un processo fermentativo da biomasse; la sua disponibilità e il prezzo competitivo con quello delle materie prime tradizionali lo rendono una molecola interessante per la produzione di building blocks. Per studiare la reazione di ossidazione selettiva di 1-butanolo ad AM, sono state condotte prove di reattività su un catalizzatore industriale a base di VPP al variare di diversi parametri: configurazione del reattore, temperatura, tempo di contatto e frazione molare di ossigeno in alimentazione. Le prove hanno portato a risultati interessanti di selettività in AM, tali da confermare l’effettiva validità di 1-butanolo come reagente alternativo per questo tipo di sintesi.

Otimização de estruturas de destilação azeotrópica com recurso a planeamento experimental

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Produção de bioetanol a partir da microalga Scenedesmus obliquus

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Produção de biohidrogénio a partir de diferentes fontes de carbono, por fermentação anaeróbia

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Systems biology approaches for the design of novel Saccharomyces cerevisiae winemaking strains for enhanced flavour compounds synthesis

Tese de Doutoramento em Biologia Ambiental e Molecular

Desenvolvimento e padronização do Dot-ELISA usando peptídeos recombinantes para o diagnóstico sorológico de Neospora caninum

A neosporose é reconhecida como uma das maiores causas de aborto e perdas neonatais em bovinos de leite e corte em todo o mundo. Nos últimos anos esta doença tem atraído o interesse de pesquisadores com foco na epidemiologia e métodos eficazes de diagnóstico desta doença. No presente estudo objetivou-se desenvolver e padronizar um teste Dot-ELISA para o diagnóstico sorológico de Neospora caninum com um peptídeo recombinate como antígeno, visando o desenvolvimento de um kit para diagnóstico a campo. O peptídeo recombinante (rNcGRA1) foi desenhado com base na metodologia de genética reversa de epítopos antigênicos originados de uma proteína de grânulos densos de N. caninum, e sintetizado pela GenScript (USA). Produzido mediante o processo fermentativo em leveduras Pichia pastoris KM71. Para a padronização do Dot-ELISA, membranas de nitrocelulose de 0.22µm foram sensibilizadas com 1µL do antígeno e posteriormente os soros foram diluídos em solução de lavagem e incubados durante 1 hora. A revelação foi feita mediante a adição de Proteína G marcada com peroxidase por 30 minutos, seguido da solução reveladora a base de 3,3’-Diaminobenzidine (DAB). Logo após a padronização foram testados 44 soros bovinos diagnosticados por imunofluorescência indireta (RIFI), obtendo-se uma concordância nos resultados do teste de 95,5% e uma sensibilidade e especificidade de 100% e 92% respectivamente. Quanto ao Kit para diagnóstico a campo na Plataforma Tecnológica RapidFlow-Through Miriad®, o peptídeo rNcGRA1 apresentou marcações visíveis ao reagir com os soros positivos, e não apresentou marcações usando os soros negativos. Este estudo é o primeiro a utilizar peptídeos recombinantes e mostrar-se eficiente para o diagnóstico sorológico de bovinos naturalmente infetados por N. caninum.

Avaliação da farinha de mandioca e do fubá de milho como substratos para a obtenção de bebida fermento-destilada

A farinha de mandioca e o fubá de milho foram avaliados como matérias-primas alternativas na obtenção de uma bebida fermento-destilada, visando gerar informações úteis à aplicação industrial. Os substratos foram caracterizados e comparou-se a eficiência da mosturação, o perfil de açúcares no mosto, bem como as curvas de fermentação dos substratos. Os resultados demonstraram que o conteúdo de amido foi de 78,1 % para o fubá de milho e 92,7 % para a farinha de mandioca. Quanto ao rendimento da mosturação foi de 57, 4 % para o milho e 66,4 % para a mandioca, sendo que o perfil de açúcares no mosto demonstrou que 95 % dos açúcares presentes no mosto de mandioca foi glicose e o restante pequenas porcentagens de dextrinas e maltose. Já o perfil do mosto de milho apresentou cerca de 85 % de glicose , 10 % de dextrinas e cerca de 4 % de maltose. Para o processo fermentativo, observou -se que o consumo de açúcares no mosto de mandioca foi mais rápido que no mosto de milho.

Saturação de manga (Mangifera indica L.) var. rosa com açúcares

Mangas (Mangifera indica L.) var. Rosa, no estádio "de vez", selecionadas e lavadas em água contendo 8-10ppm cloro residual livre, 0,1% de detergente neutro e o pH ajustado e mantindo em 6, foram descascadas, cortadas em forma de cubos (2cmx2cm) e estes tratados em água a 85° C por 10 minutos. Após resfriados em água gelada, ficaram imersos em xarope a 30° Brix (90% de sacarose e 10% de glicose), sendo o pH ajustado para 4. Após 48 horas, o equilíbrio osmótico foi atingido, o xarope drenado, tratado termicamente, e a concentração de açúcar aumentada em 10° Brix. A cada equilíbrio, o teor de açúcar era acrescido em 10° Brix e no final do processo, os cubos atingiram 71,6 e o xarope 76,5° Brix. No início do processo, o pH decresceu, enquanto a acidez aumentou em função da autofermentação ocorrida no sistema. Cessado o processo fermentativo, o pH caminhou para o equílibrio, oscilando entre 3,8 a 3,9. O teor de açúcares redutores (AR) na fruta, que era de 2,15% no início do processo, esteve em contínuo aumento, em função dos tratamentos térmicos e do processo fermentativo, que contribuíram para que ocorresse a inversão da sacarose. No final do processso, esse teor era de 8,28%, que não foi acompanhado pelo xarope, que apresentou 5,14% de AR, devido à redução na velocidade de inversão da sacarose, ocasionada pela alta concentração de sólidos solúveis, pelo grau de absorção de AR da fruta e pelo pH do sistema. Testes de aceitabilidade revelaram que 73% dos adultos e 76% das crianças consumiriam a manga critalizada.

Aminoácidos livres e uréia durante a fermentação de mosto de Chardonnay com diferentes leveduras

A análise de aminoácidos e uréia durante a fermentação da cultivar Chardonnay, fermentada com diferentes leveduras, foram os principais objetivos deste trabalho. Os mostos foram coletados em Santana do Livramento, RS, transportados para a UFSM; lá foram divididos em dois lotes aos quais foram adicionadas diferentes leveduras: Saccharomyces cerevisiae Fermol Bouquet e Saccharomyces cerevisiae D47. O aminoácido encontrado no mosto em maior quantidade foi a prolina (327 mg/L) seguido por treonina, arginina e alanina (239 mg/L). A maioria dos aminoácidos foi consumida pelas leveduras, logo após o início da fermentação. A liberação máxima de uréia no meio coincidiu com o máximo de consumo de arginina, que para a levedura Fermol Bouquet foi com 15ºBrix e para a levedura D47 com 11ºBrix. Confirmando a pouca preferência de prolina pelas leveduras, o teor deste aminoácido permaneceu elevado durante o processo fermentativo. Os aminoácidos, arginina, alanina, treonina, serina, ácido aspártico e isoleucina podem ser considerados as melhores fontes de nitrogênio para as leveduras.

Aminoácidos livres e uréia durante a fermentação do mosto de Cabernet Sauvignon com diferentes leveduras

A análise de aminoácidos e uréia em mosto de Cabernet Sauvignon fermentado com diferentes leveduras, foram os principais objetivos desse trabalho. Cabernet Sauvignon foi utilizada por ser teoricamente uma cultivar com alto teor de prolina e baixo teor de arginina, em comparação com cultivares com alto teor e predominância de arginina. Os mostos foram coletados em Santana do Livramento, RS e transportados para a UFSM; lá foram dividos em dois lotes aos quais foram adicionados diferentes leveduras: Saccharomyces cerevisiae Fermol Bouquet e Saccharomyces cerevisiae 2056. A análise dos aminoácidos foi realizada utilizando um analizador de aminoácidos marca Hitachi L-8500 conforme SANDERS e OUGH (21). Uréia foi determinada de acordo com ALMY e OUGH (1) modificado por PEREIRA e DAUDT (19). O aminoácido encontrado no mosto, em maior quantidade foi a prolina (847mg/l) seguido por arginina (235mg/l) e alanina (87mg/l). A maioria dos aminoácidos (exceção de prolina) foram consumidos pelas leveduras logo após o início da fermentação. A liberação máxima de uréia no meio coincidiu com o consumo máximo de arginina, que na fermentação com a levedura 2056 ocorreu à 19° Brix (2,7mg/l) e com a levedura Fermol Bouquet ocorreu com o mosto a 15° Brix (4,1mg/l). O teor de prolina permaneceu elevado durante todo o processo fermentativo, confirmando a pouca preferência das leveduras por este aminoácido. Os aminoácidos arginina, treonina, serina, aspartato e isoleucina, podem ser considerados melhores fontes de nitrogênio para as leveduras.

Influência da fonte de carbono e da temperatura sobre a fermentação lática desenvolvida por cultura mista de bactérias láticas

Bactérias ácido láticas vêm sendo aplicadas em produtos cárneos como culturas iniciadoras. A finalidade das culturas iniciadoras em produtos cárneos é reduzir o pH no início da fermentação O que contribui na inibição de microrganismos indesejáveis, melhorar as propriedades sensoriais, reduzir o tempo de maturação e reduzir nitratos e nitritos. A composição do meio, assim como as condições de cultivo, são importantes para o bom desenvolvimento da cultura iniciadora, sendo necessário conhecer a influência da fonte de carbono e da temperatura no processo fermentativo. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da temperatura e de diferentes concentrações de glicose e lactose sobre a fermentação lática desenvolvida em caldo MRS (Man-Rogosa-Sharpe) pela cultura mista constituída de L. curvatus, L. plantarum, P. acidilactici e E. faecium. O caldo MRS foi suplementado com glicose e lactose, e as temperaturas de fermentação foram de 28ºC, 37ºC e 46ºC. Os ensaios foram delineados por desenho fatorial incompleto de 3³. Através da Superfície de Resposta, o modelo matemático mostrou que o caldo MRS suplementado de glicose 4,5% (m/v) e lactose 0,5% (m/v) e temperatura de incubação de 46ºC foram as condições mais adequadas para obtenção de ácido lático. A fermentação lática desenvolvida pela cultura mista, durante 48 horas nestas condições, forneceu em média 4,78% de ácido lático sendo a viabilidade celular de 1x10(15)UFC/mL.