Quantificação da floculação de Saccharomyces cerevisiae por bactérias contaminantes da fermentação alcoólica

Abstract

* A quem a correspondência deve ser enviada. RESUMOO assentamento de células de leveduras no fundo das dornas e perdas de células nas centrífugas podem ser causadas por bactérias floculantes, contaminantes naturais da fermentação alcoólica industrial. Estes problemas levam a queda no rendimento e produtividade do etanol. O presente trabalho visa a caracterização da floculação de Saccharomyces cerevisiae por Lactobacillus fermentum CCT 1396. As células de leveduras e bactérias foram misturadas e a floculação das células quantificadas por espectrofotometria. Concentrações de bactérias numa faixa de 0,4 a 3,8g/L (biomassa seca) foram testadas a fim de determinar a ótima concentração de bactérias necessária para provocar a floculação das leveduras. O efeito de pH na floculação das células de leveduras e bactérias foi determinado. 1,38g/L de bactéria foi necessário para a floculação, de 65,4g/L de célu-las de levedura com tempo de contato entre as células (sob agitação) de 15 minutos e repouso de 20 minutos. No pH 3,0 pouco efeito na floculação celular foi detectado e as células continuaram floculadas, mas na faixa de pH 2,0 -2,5 a floculação foi próxima de zero. Esta técnica pode ser utilizada para o controle da floculação de leveduras de indústrias de produção de álcool, para determinar a origem desta floculação, já que trata-se de uma técnica fácil, econômica e rápida. Palavras-chave: -INTRODUÇÃOO processo de produção do etanol atualmente praticado no Brasil envolve o reciclo das leveduras, e com isso ocorre o reciclo de contaminantes causando diversos distúrbios tais como: consumo de açúcar e etanol pelos contaminantes, queda da viabilidade e morte das células de levedura devido a toxinas lançadas no meio pelo contaminante [1], fermentações secundárias oriundas da atividade desses microrganismos contaminantes [2], além do problema de floculação das células de levedura provocada tanto por bactérias como por leveduras.A floculação do fermento usado nas indústrias produtoras de etanol leva ao assentamento das leveduras nos fundo das dornas, e dificulta a conversão do açú-car em etanol porque para uma máxima conversão de açúcar em etanol e CO 2 , é essencial que as leveduras permaneçam suspensas no líquido de fermentação e não floculadas [13]. Este fenômeno pode causar perda de células na centrífuga e o conseqüente gasto de substrato para a reposição celular, determinando assim, queda no rendimento alcoólico. A floculação dificulta o contato entre o antibacteriano usado no processo e a bactéria causando o aumento desses contaminantes, que provocam um aumento de acidez, afetando a qualidade do etanol produzido, seja como combustível ou para a indústria de bebidas alcoólicas.A floculação ocorre devido a vários fatores dos quais destacam-se o contato com gomas sintetizadas pelas bactérias [15], ou pelo contato entre bactérias indutoras da floculação e leveduras [21], ou ainda devido à contaminação por leveduras floculantes [16,17]. No setor de fermentação e destilação as bactérias lácticas são as principais promotoras ...

Characteristics of Saccharomyces cerevisiae yeasts exhibiting rough colonies and pseudohyphal morphology with respect to alcoholic fermentation

“…To achieve maximum conversion, yeasts must be suspended in the fermentation broth, and the absence of flocculation is essential (Ludwig et al , 2001). Yeast flocculation is one of the worst problems for a fermentation process with cell recycling by centrifugation.…”

Diversity of lactic acid bacteria of the bioethanol process

“…This effect is more pronounced when in combination with acetic acid [16]. Induction of yeast flocculation has been associated with some L. fermentum strains in synergy with the presence of calcium, which leads to loss of yeast viability [17]. Decrease of yeast cell viability was also induced by inactivated cells of L. fermentum , suggesting that bacterial metabolites can interfere in the yeast population [18].…”

Ethanol production in Brazil: a bridge between science and industry

“…Besides wild yeasts, bacteria compete for sugars and nutrients with starter yeast strains causing many problems, such as inhibition of fermentation, production of organic acids, reduction of industrial yields and flocculation 81, 82, 83…”