Floculação de leveduras por Lactobacillus fermentum em processos industriais de fermentação alcoólica avaliada por técnica fotométrica

Na produção de álcool por fermentação com leveduras, a floculação manifesta-se como um mecanismo natural de agregação de células. Essa condição pode ser induzida por vários fatores, entre eles, a interação entre bactérias floculentas como Lactobacillus fermentum e as leveduras. Esse fato torna-se prejudicial para o processo, pois tanto nas unidades que se utilizam do sistema de recuperação de células por centrifugação, como nas que não o utilizam, ocorrem perdas excessivas de fermento, em conseqüência dos problemas operacionais decorrentes da floculação, comprometendo seriamente o desempenho industrial. No presente trabalho, avaliou-se a floculação em vinho proveniente de fermentação experimental, sob duas condições de pH de fermento tratado utilizadas como inóculo e temperaturas de fermentação, não se observando diferenças significativas entre elas. Com este estudo, pôde-se ainda avaliar a capacidade de dispersão dos flocos em três condições de pH no tratamento do fermento em fase industrial, mostrando diferenças altamente significativas entre elas. A maior capacidade de dispersão no tratamento do fermento é desejável para o controle da floculação industrial, permitindo a sua centrifugação, com conseqüente separação das bactérias contaminantes do fermento. Essas constatações tornaram-se possíveis pelo emprego da técnica usual de determinação da floculação por espectrofotometria, modificada pela desfloculação prévia das amostras de vinho e fermento, o que conferiu maior estabilidade nas leituras.

Utilização de resíduos agroindustriais para a produção de proteases pelo termofílico Bacillus sp em fermentação submersa: otimização do meio de cultura usando a técnica de planejamento experimental

Thermophilic Bacillus sp. SMIA-2, produced protease when grown on apple pectic, whey protein and corn step liquor medium, whose concentration was varied from 3 to 10 gL-1, according to the central composite design 2³. The experiments were conducted in shaker, at 50 °C, 150 rpm and initial pH 6.5. The results revealed that the culture medium affected both, cell growth and enzyme production. After graphical and numerical optimization procedure, the enzyme production reached its maximum value at 30 h fermentation, reaching, approximately, 70 U protein mg-1, suggesting that this process was partially associated to the growth.

Miniprojeto para ensino de química geral experimental baseado na fermentação do caldo de cana-de-açúcar

This paper describes a five-week mini-project for a general chemistry laboratory course. Activities are included preparations of ethanol and sucrose solutions, calculation of concentrations, determination of densities with densimeters, sugarcane juice fermentation with CO2 capture in alkaline solution, distillation, and determination of amounts of ethanol and CO2 formed. Abilities and concepts normally present in practical general chemistry courses are covered: use of balances, volumetric glassware and densimeters, preparation of solutions, performing of dilutions, determination of solution densities, observation of chemical reactions, stoichiometric calculations, separation of mixtures, and titration.

Estudo experimental e modelagem do processo de sacarificação e fermentação simultânea utilizando bagaço de cana-de-açúcar para produção de etanol

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

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

COMPORTAMENTO DE SEMENTES DE ROMÃ (Punica granatum L.) SUBMETIDAS À FERMENTAÇÃO E SECAGEM

Sementes de romã (Punica granatum L.) foram submetidas a diferentes períodos de fermentação (0; 24; 48; 72 e 96 horas), com e sem secagem. Avaliaram-se suas qualidades física e fisiológica, através das determinações do grau de umidade, peso de 100 sementes, porcentagem de emergência e velocidade de emergência de plântulas (IVE). O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial, onde os cinco períodos de fermentação frente às duas condições (com e sem secagem) constituíram os tratamentos. Sementes submetidas ao maior período de fermentação apresentaram sarcotestas mais degradadas, favorecendo, conseqüentemente, uma melhor absorção de água, resultando numa porcentagem de emergência de 55% e IVE de 0,38, em 72 horas de fermentação. A secagem das sementes após fermentação promoveu uma menor porcentagem de emergência e IVE, apesar de se verificar um aumento de ambos, quando as sementes permaneceram em fermentação por um maior período. O comportamento verificado nas sementes de romã frente aos tratamentos empregados parece estar associado a fenômenos de dormência ou sensibilidade à secagem, característica esta, de sementes recalcitrantes.

DESENVOLVIMENTO DE MUDAS DE MARACUJAZEIRO-AMARELO OBTIDAS DE SEMENTES EXTRAÍDAS POR FERMENTAÇÃO

Com o objetivo de avaliar o efeito da fermentação na obtenção da semente do maracujá-amarelo sobre a emergência de plântulas e o desenvolvimento de mudas, foi conduzido um experimento em casa de vegetação no Departamento de Fitotecnia da Escola Superior de Agricultura de Mossoró, Mossoró-RN, Brasil. O delineamento experimental usado foi em blocos casualizados completos com sete tratamentos e quatro repetições. As características avaliadas foram porcentagem de emergência; número de dias para atingir 50% de emergência; vigor das sementes, avaliado pelo número médio de dias para atingir o máximo de emergência; altura das plântulas; diâmetro do caule; número de folhas; comprimento da raiz pivotante; peso da matéria seca da parte aérea e raiz. O desenvolvimento das mudas não foi influenciado pela extração das sementes por fermentação. A fermentação do arilo durante 3 a 6 dias promoveu maior vigor de sementes e emergência de plântulas em menor tempo que as sementes obtidas sem fermentação.

Estudo da fermentação alcoólica de soluções diluídas de diferentes açucares utilizando microcalorimetria de fluxo

The present study shows that with liquid nitrogen stored inocula of Saccharomyces cerevisiae, and standardized experimental procedure, flow microcalorimetry can be a valuable tool for monitoring in real time the alcoholic fermentation processes on line. The avaliation of cultural conditions contained different carbon sources for alcohol fermentation (sucrose, glucose, fructose, manose, maltose, galactose, molasses, honey and sugar cane) and their effects on the heat output recording is discussed. Some examples of diauxic growth is given, where the microcalorimeters serves to detect the temporal order of succession of alternating metabolic pathways.

Polioencefalomalacia experimental em bovinos induzida por toxicose por enxofre

O presente trabalho teve como objetivos avaliar os sinais clínicos, as concentrações do sulfeto de hidrogênio ruminal e as alterações anatomopatológicas associadas à intoxicação experimental por enxofre em bovinos. Foram utilizados dez bezerros mestiços leiteiros, sendo que quatro bovinos ingeriram ração sem sulfato de sódio (G1) e seis consumiram ração com sulfato de sódio (G2). Exames clínicos (temperatura retal, frequência cardíaca e respiratória e motricidade ruminal) e laboratoriais (hemograma, fibrinogênio, proteína plasmática, pH do fluido ruminal, concentração do sulfeto de hidrogênio ruminal, líquido cerebrospinal e histopatológico) foram realizados. A temperatura retal, frequência cardíaca, hemograma, fibrinogênio, proteína plasmática, pH do fluido ruminal e os valores do líquido cerebrospinal estavam dentro dos valores de referência para a espécie. Taquipnéia, hipomotricidade ruminal e elevados valores de sulfeto de hidrogênio ruminal foram observados nos bezerros do grupo G2. Um bezerro do grupo G2 apresentou sinais neurológicos e lesões histopatológicas de PEM. Dois animais de cada grupo foram eutanasiados. Lesões microscópicas foram observadas nos bezerros do G2. Histologicamente as alterações observadas foram necrose neuronal cortical e lesões hemorrágicas nos núcleos basais, tálamo, mesencéfalo, ponte e bulbo. O protocolo experimental constituído por uma dieta rica em carboidrato de alta fermentação, baixa quantidade de fibra efetiva e altos níveis de enxofre (0,52%) ocasionou alterações clinicas e histológicas e elevadas concentrações de sulfeto de hidrogênio ruminal compatíveis com quadro de intoxicação por enxofre.

Microextração em fase sólida de 6-pentil-α-pirona produzida por fermentação em estado sólido

A substância 6-pentil-α-pirona (6-PP) é uma lactona com aroma característico de coco e uso aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA). O presente trabalho teve como objetivo ajustar as condições de microextração em fase sólida em headspace para a quantificação por cromatografia gasosa de 6-PP produzida pelo fungo Trichoderma harzianum a partir do pó da casca de coco verde. Para isto, foi realizado um estudo em que soluções padronizadas de 6-PP foram adicionadas ao pó da casca de coco verde. A substância foi extraída por uma fibra de polidimetilsiloxano. Agitação e adição de solução de NaCl a 25% (p/v) resultaram em melhor reprodutibilidade nas análises. Um planejamento composto central foi empregado para estudar três fatores: temperatura de extração, tempo de condicionamento e tempo de extração. Boas respostas foram obtidas com a temperatura de 79 °C e tempo de extração de 29 minutos. O efeito da variável tempo de condicionamento não foi significativo e foi fixado em 2 minutos. Após o desenvolvimento do método analítico, este foi empregado para determinar a produção de 6-PP por fermentação em estado sólido realizada por Trichoderma harzianum e com o uso de pó da casca de coco verde como suporte para o processo.

Influência da frequência de suplementação no consumo, na digestibilidade e na fermentação ruminal em novilhos de corte mantidos em pastagem de capim-marandu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Características da fermentação e estabilidade aeróbia de silagens de milho inoculadas com Bacillus subtilis

Objetivou-se avaliar os efeitos da inoculação de Bacillus subtilis sobre as características e perdas ocorridas na fermentação, no desenvolvimento de leveduras e fungos filamentosos e na estabilidade aeróbia de silagens de milho. Estudou-se o milho híbrido 2B655, no qual avaliaram-se os seguintes tratamentos: silagem sem inoculação de B. subtilis e silagens inoculadas com B. subtilis nas concentrações de 5x10(4); 1x10(5) e 5x10(5)UFC/g de forragem. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas, em que as silagens constituíram as parcelas e os tempos de exposição aeróbia as subparcelas, com quatro repetições. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância por meio do software SISVAR®, bem como aplicou-se a análise de regressão a 5% de significância. A aplicação de B. subtilis não alterou as características químicas e as perdas no processo de fermentação da silagem de milho. A contagem de leveduras na abertura dos silos foi reduzida, assim como a população de fungos filamentosos diminuiu durante a exposição aeróbia, o que implicou em menores valores de pH e resultou em maior estabilidade aeróbia, devido à utilização da maior dose de B. subtilis. A inoculação de Bacillus subtilis na concentração de 5x10(5)UFC/g de forragem controla o crescimento dos micro-organismos deterioradores e melhora a estabilidade aeróbia da silagem de milho, a manter os valores de pH mais estáveis na fase de pós-abertura dos silos.

Fermentação e Degradabilidade Ruminal em Bovinos Alimentados com Resíduos de Mandioca e Cana-de-Açúcar ensilados com Polpa Cítrica Peletizada

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a degradabilidade ruminal da matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e amido, além de pH, amônia e ácidos graxos voláteis ruminais, em bovinos alimentados com silagens de milho (SMi), de raspa de mandioca com polpa cítrica (SRp), de casca de mandioca com polpa cítrica (SCc) e de cana-de-açúcar com polpa cítrica (SCn). Foram utilizados quatro novilhos, mestiços, castrados, canulados no rúmen e duodeno, em quatro períodos experimentais, com 11 dias de adaptação à dieta e oito dias de coleta. O delineamento experimental foi o quadrado latino 4x4. Foram adotados oito horários para a incubação das silagens: 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. A SRp apresentou maior degradação efetiva (Kp 5%) da MS e da FDN (48,44 e 45,78%, respectivamente), quando comparada com a SMi (45,50 e 23,75%), a SCc (43,87 e 24,20%) e a SCn (40,76 e 25,78%). Para todos os tratamentos, o pH e a concentração de N-NH3 ruminal foram adequados para o crescimento dos microrganismos ruminais. Os valores de AGV para os tratamentos de SMi, SRp e SCc foram semelhantes entre si e superiores aos do tratamento com SCn.

Fermentação ruminal e produção de metano em bovinos alimentados com feno de capim-tifton 85 e concentrado com aditivos

Objetivou-se avaliar o efeito do uso de monensina, complexo de leveduras, ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos no consumo de matéria seca e nutrientes, na estimativa da digestibilidade ruminal, nos parâmetros de fermentação ruminal (pH, concentração de nitrogênio amoniacal e de ácidos graxos de cadeia curta), na população de protozoários e na produção de metano. Foram utilizados seis bovinos e com peso corporal de 530 ± 15 kg, recebendo complexo de leveduras, ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos (5 g/dia); monensina (5 g/dia); caulim (5 g/dia), usado como controle adicionado à dieta composta de feno de capim-tifton 85 (Cynodon spp.); e concentrado, na relação 80:20. O delineamento experimental adotado para análise do consumo e da digestibilidade foi o de blocos completos casualizados e, para análise dos parâmetros ruminais e da produção de metano, o de parcelas subdivididas. O consumo foi influenciado pelo uso de monensina na dieta, mas não diferiu entre os aditivos. As digestibilidades da matéria seca e dos nutrientes não foram influenciadas pelo fornecimento dos aditivos. A relação acetato:propionato nos animais alimentados com a dieta com monensina foi menor que naqueles que receberam o complexo de leveduras e ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos, diminuindo a perda de energia na forma de metano. O pH e a concentração de nitrogênio amoniacal foram adequados para o crescimento bacteriano. A concentração de metano não é alterada pelo uso dos aditivos testados.

Produção de enzimas por fungos em fermentação semi-sólida utilizando bagaço de coco e pedúnculo de caju como substratos

The production of enzymes by microorganisms using organic residues is important and it can be associated with several applications such as food and chemical industries and so on. The objective of this work is the production of CMCase, Xylanase, Avicelase and FPase enzymes by solid state fermentation (SSF) using as substrates: bagasse of coconut and dried cashew stem. The microorganisms employed are Penicillium chrysogenum and an isolated fungus from the coconut bark (Aspergillus fumigatus). Through the factorial design methodology and response surface analysis it was possible to study the influence of the humidity and pH. For Penicillium chrysogenum and the isolated fungus, the coconut bagasse was used as culture medium. In another fermentation, it was used the mixture of coconut bagasse and cashew stem. Fermentations were conducted using only the coconut bagasse as substrate in cultures with Penicillium chrysogenum fungus and the isolated one. A mixture with 50% of coconut and 50% of cashew stem was employed only for Penicillium chrysogenum fungus, the cultivation conditions were: 120 hours at 30 °C in BOD, changing humidity and pH values. In order to check the influence of the variables: humidity and pH, a 2 2 factorial experimental design was developed, and then two factors with two levels for each factor and three repetitions at the central point. The levels of the independent variables used in ascending order (-1, 0, +1), to humidity, 66%, 70.5% and 75% and pH 3, 5 and 7, respectively. The software STATISTICA TM (version 7.0, StatSoft, Inc.) was used to calculate the main effects of the variables and their interactions. The response surface methodology was used to optimize the conditions of the SSF. A chemical and a physic-chemical characterization of the coconut bagasse have determined the composition of cellulose (%) = 39.09; Hemicellulose (%) = 23.80, Total Lignin (%) = 36.22 and Pectin (%) = 1.64. To the characterization of cashew stem, the values were cellulose (g) = 15.91 Hemicellulose (%) = 16.77, Total Lignin (%) = 30.04 and Pectin (%) = 15.24. The results indicate the potential of the materials as substrate for semisolid fermentation enzyme production. The two microorganisms used are presented as good producers of cellulases. The results showed the potential of the fungus in the production of CMCase enzyme, with a maximum of 0.282 UI/mL and the Avicelase enzyme the maximum value ranged from 0.018 to 0.020 UI/ mL, using only coconut bagasse as substrate. The Penicillium chrysogenum fungus has showed the best results for CMCase = 0.294 UI/mL, FPase = 0.058 UI/mL, Avicelase = 0.010 UI/mL and Xylanase = 0.644 UI/ mL enzyme, using coconut bagasse and cashew stem as substrates. The Penicllium chrysogenum fungus showed enzymatic activities using only the coconut as substrate for CMCase = 0.233 UI/mL, FPase = 0.031 to 0.032 UI/ mL, Avicelase = 0.018 to 0.020 UI/mL and Xylanase = 0.735 UI/ mL. Thus, it can be concluded that the used organisms and substrates have offered potential for enzyme production processes in a semi-solid cultivation