Fermentação alcoólica utilizando líquido da casca de coco verde como fonte de nutrientes

The liquid of the rind of green coconut (LCCV), an effluent stream from the industrial processing of green coconut rind, is rich in sugars and is a suitable feedstock for fermentation. The first step of this study was to evaluate the potential of natural fermentation of LCCV. As the literature did not provide any information about LCCV and due to the difficulty of working with such an organic effluent, the second step was to characterize the LCCV and to develop a synthetic medium to explore its potential as a bioprocess diluent. The third step was to evaluate the influence of initial condensed and hydrolysable tannins on alcoholic fermentation. The last step of this work was divided into several stages: in particular to evaluate (1) the influence of the inoculum, temperature and agitation on the fermentation process, (2) the carbon source and the use of LCCV as diluent, (3) the differences between natural and synthetic fermentation of LCCV, in order to determine the best process conditions. Characterization of LCCV included analyses of the physico-chemical properties as well as the content of DQO, DBO and series of solids. Fermentation was carried out in bench-scale bioreactors using Saccharomyces cerevisiae as inoculum, at a working volume of 5L and using 0.30% of soy oil as antifoam. During fermentations, the effects of different initial sugars concentrations (10 - 20%), yeast concentrations (5 and 7.5%), temperatures (30 - 50°C) and agitation rates (400 and 500 rpm) on pH/sugars profiles and ethanol production were evaluated. The characterization of LCCV demonstrated the complexity and variability of the liquid. The best conditions for ethanol conversion were (1) media containing 15% of sugar; (2) 7.5% yeast inoculum; (3) temperature set point of 40°C and (4) an agitation rate of 500 rpm, which resulted in an ethanol conversion rate of 98% after 6 hours of process. A statistical comparison of results from natural and synthetic fermentation of LCCV showed that both processes are similar

Efeitos de dietas contendo Leucaena leucocephala e Saccharomyces cerevisiae sobre a fermentação ruminal e a emissão de gás metano em bovinos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos do uso de leucena e levedura em dietas para bovinos sobre o metabolismo ruminal, incluindo o pH e as produções de ácido graxos voláteis (AGV), amônia e gás metano. Quatro bovinos machos com 800 kg e fistulados no rúmen foram mantidos em quadrado latino 4 × 4, em arranjo fatorial 2 × 2, composto de dois níveis de leucena (20 e 50% MS) e feno de capim coast-cross na presença ou ausência de levedura. Não houve influência das dietas nos valores médios de pH (média 6,82) e nas concentrações de amônia no rúmen, que variaram de 18 a 21 mg/100 mL. Houve interação entre níveis de leucena e levedura na concentração total de AGV. As dietas não diferiram quanto à concentração de ácido acético, mas os animais alimentados com a dieta com 50% de leucena e contendo levedura apresentaram maiores concentrações médias de ácido propiônico (média 19,14 mM). A emissão de metano reduziu em12,3% em relação à mesma dieta sem levedura e em 17,2% quando os animais foram alimentados com 20% de leucena com levedura. Verificou-se efeito associativo de leucena, quando fornecida em alto nível na dieta (50% MS), e levedura na redução da emissão de metano e na melhoria no padrão de fermentação no rúmen, o que pode reduzir as perdas de energia e melhorar eficiência energética do animal.

Características de fermentação da silagem de seis variedades de milho indicadas para a região semiárida Brasileira

Avaliaram-se as características fermentativas e a qualidade das silagens de seis variedades de milho, de ciclos precoce e superprecoce - BRS Caatingueiro, BRS Assum Preto, BR 5033 Asa Branca, BR 5028 São Francisco, Gurutuba e BRS 4103 - indicadas para a região semiárida brasileira. Foram utilizados silos experimentais, em delineamento inteiramente ao acaso, com seis tratamentos (variedades) e quatro repetições. Avaliaram-se: matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHO), carboidratos não fibrosos (CNF), pH, nitrogênio amoniacal como parte do nitrogênio total (N-NH3/NT), ácidos orgânicos e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens. Os valores médios encontrados para a silagem foram: MS= 28,7%; MO= 94,9%; PB= 8,3%; FDN= 49,9%; FDA= 27,5%; EE= 3,8%; CHO= 82,7%; CNF= 32,8%; pH= 3,8; N-NH3/NT= 2,9%/NT; ácido láctico = 7,6%; ácido acético = 0,6%; ácido butírico = 0,3% e DIVMS= 57,9%. As variedades BR 5028 - São Francisco e Gurutuba destacaram-se das demais em relação ao teor de matéria seca. A variedade BRS Caatingueiro apresentou maior teor de carboidratos não fibrosos em relação às demais. As silagens de todas as variedades foram classificadas como de excelente qualidade, por apresentarem potencial para ensilagem no semiárido brasileiro

Estudo de co-digestão anaeróbia de lamas domésticas com o efluente da indústria da fermentação da levedura do pão da empresa Mauri fermentos

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Controlo da fermentação do mosto e das condições ambientais de uma sala de lagares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

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

Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.

Seleção de fungos produtores de β-D-frutosiltransferase por fermentação em estado sólido

A enzima β-D-frutosiltransferase é responsável pela síntese de FOS (frutooligossacarídeos) a partir de sacarose por reação de transfrutosilação é produzida por diferentes micro-organismos, principalmente por fungos filamentosos. O objetivo deste trabalho foi selecionar a melhor linhagem fúngica produtora da -D-frutosiltransferase por fermentação em estado sólido, bem como o método de extração. A fermentação em estado sólido utilizando o substrato farelo de trigo umedecido com solução de sacarose atingindo 70% de umidade na concentração de esporos de 107 no tempo de 96 horas de crescimento. Todas as linhagens manipuladas apresentaram atividade hidrolítica, no entanto apenas uma linhagem não demonstrou atividade transfrutosilação. O isolado SIS 14 que pertence ao gênero Aspergillus sp. destacou-se pelos maiores valores em atividade no método de extração utilizando água destilada, apresentando 300,90 U/mL na atividade de transfrutosilação e na atividade hidrolítica de 155,74 U/mL. Contudo, pode-se perceber que dos solventes estudados a água destilada foi melhor obtendo o valor em atividade de transfrutosilação, como também a linhagem SIS 14 é promissora para a produção da β-D-frutosiltransferase.

Influência da fermentação na qualidade da farinha de mandioca do grupo d'água

A etapa de fermentação na produção da farinha de mandioca do grupo d'água é responsável pelo desenvolvimento de características químicas e sensoriais peculiares no produto. O objetivo deste estudo foi verificar a influência da etapa de fermentação das raízes de mandioca nos principais parâmetros físico-químicos da farinha, seguido de avaliação sensorial da preferência do consumidor. As análises realizadas foram determinação do teor de umidade, cinzas, proteínas, amido e acidez total titulável. O teste sensorial utilizado foi o de ordenação-preferência dos produtos. De acordo com os resultados obtidos, a etapa de fermentação, responsável pelo aumento da acidez total titulável da farinha de mandioca do grupo d'água, foi o único parâmetro que excedeu o valor limite permitido pela legislação brasileira vigente. Com base no resultado da análise sensorial, houve maior preferência dos consumidores pela farinha de mandioca com maior teor de acidez total (3,44 cmol NaOH kg-1), que corresponde à raiz fermentada por 96 horas.

Fermentação de carbohidratos por células desaccharomyces carlsbergensis adaptadas à "Emulsan Al"

Células de Saccharomyces carlsbergensis (IZ-1834) foram crescidas e adaptadas, progressivamente ao meio de caldo de cana esterilizado e contendo 0,001%, 0,002%, 0,003%, 0,004% e 0,00% de emulsan Al (v/v) além do tratamento testemunho isento de Emulsan Al. Estas células, levadas a Warburg fermentaram: glicose, rafinose. Não fermentaram: galactose, maltose e lactose. Não exibiram praticamente fermentação endógena. Glicose e caldo de cana tiveram seus rendimentos elevados, no caso das células utilizadas serem aquelas adaptadas aos diferentes teores de Emulsan Al. A fermentação da rafinose sofreu notável aceleração quando as células utilizadas foram adaptadas à Emulsan Al, sendo que a aceleração foi da ordem de 2 a 3 vêzes àquela observada no experimento com células crescidas em meio isento de Emulsan Al. A diferença da permeabilidade entre um e outro tipo de célula parece explicar o fenômeno.

Efeito da adição de sulfito sobre a produção de alcoóis superiores durante a fermentação alcoólica

Foi estudado o efeito de quatro concentrações de sulfito (19, 69, 119, 219 ppm) em mostos de melaço de cana em pH 4,O e o efeito do pH de mosto sulfitado sobre a produção de etanol, acetaldeído e os alcoóis n-propílico, isobutílico e isoamílico durante a fermentação alcoólica por Saccharomyces cerevisiae. Não foram detectadas diferenças significativas entre os teores de etanol dos mostos sulfitados. Houve aumento significativo no teor de acetaldeído e redução significativa nos teores de alcoóis superiores com o aumento da concentração de sulfito. A elevação do pH do mosto sulfitado provocou aumento significativo nos teores de acetaldeído e alcoóis superiores não afetando a produção de etanol.

Efeito dos ácidos fórmico e propiônico sobre a produção de alcoóis superiores durante a fermentação alcoólica

Foi estudado o efeito de concentrações de 250, 500 e 1000 ppm dos ácidos fórmico e propiônico sobre a produção de etanol e alcoóis superiores produzidos pela fermentação alcoólica de mosto sintético. Não foram detectadas diferenças significativas entre os tratamentos tanto para o ácido fórmico como para o ácido propiônico, embora uma redução não significativa no teor do álcool isoamílico foi observada com a dose de 1000 ppm dos ácidos fórmico e propiônico.

Efeito da adição de sulfato de amônio sobre a produção de ácido succínico durante a fermentação alcoólica

A produção de ácido succínico por leveduras durante a fermentação alcoólica de mosto de melaço suplementado com 25, 50 e 100 ppm de nitrogênio na forma de sulfato de amônio foi determinada por cromatografia em fase gasosa. A adição de nitrogênio amoniacal não afetou significativamente a produção de álcool etílico. Houve redução significativa no teor de ácido succínico com o aumento da quantidade de nitrogênio adicionada.

Acúmulo de trealose em linhagens de Saccharomyces durante fermentação alcoólica

A pesquisa foi realizada para comparar os efeitos de diversos fatores (temperatura, pH, concentração de sacarose, 2,4-dinitrofenol e fontes de nitrogênio) sobre a produção de trealose em Saccharomyces uvarum IZ-1904 e Saccharomyces cerevisiae (M-300-A e de panificaçao) durante a fermentação alcoólica. Com a levedura IZ-1904 houve menor produção de trealose do que M-300-A e de panificaçao. A trealose foi formada em maior quantidade (p < 0,05) a 34°C. Em pH 4,5 houve maior acúmulo de trealose do que em pH 3,0 para as leveduras M-300-A e de panificaçao. A adição de 18ppm de 2,4-dinitrofenol acarretou decréscimo (p < 0,05) na quantidade de trealose formada pela levedura de panificaçao e sem efeito para IZ-1904. O aumento da concentração de sacarose ocasionou a maior produção de trealose.