Estudo da reciclagem de células na produção biológica de etanol

Abstract

-INTRODUÇÃODevido à importância socioeconômica da produção biológica de etanol no Brasil e no mundo, tendo em vista a utilização deste produto em indústrias de alimentos e, como fonte combustível ecologicamente correta, estudos visando a obtenção de melhores procedimentos tecnológicos no processo fermentativo tornam-se de fundamental importância. Observa-se que durante a fermentação alcoólica, a presença do álcool etílico ocasiona queda na viabilidade celular [1, 4,26] e esta queda ocorre com maior intensidade quando o álcool é gerado endogenamente [8,9,12,16,18,20]. Ocorre também, durante a fermentação alcoólica, a produção de n-propanol, isobutanol, isoamílico e amílico [6,11,13,14,19], que são álcoois superiores, componentes do óleo fúsel [27], que podem ser sintetizados pelo metabolismo direto das leveduras, em pequenas proporções [7,23,27]. O etanol, isopropanol, propanol e butanol afetam a membrana lipoprotéica, podendo assim comprometer a viabilidade celular [15], sendo que o teor de etanol inibitório ao crescimento celular é de 56,6g L -1 [5]. Geralmente, os estudos em fermentação alcoólica são realizados com a finalidade de otimizar a produção de bebidas [2], sendo assim todos os parâme-tros utilizados para a condução da fermentação estão bem longe dos parâmetros utilizados nas destilarias brasileiras, como temperatura de fermentação e tempo de fermentação [17,21]. As destilarias alcoólicas brasileiras operam com o sistema de fermentação denominado "Melle-Boinot" ou com fermentação contínua [3,10,24], nos quais o microrganismo (levedura) é reciclado por fermentações consecutivas, durante toda a safra canavieira. O estudo da reciclagem torna-se de vital importância quando da análise dos teores de compostos tóxicos à fermentação, visto que, se eles são produzidos durante a fermentação, podem acumularse no inóculo promovendo perdas de viabilidade [15,22], abaixando a eficiência e piorando a produtividade industrial. O presente trabalho estudou a relação entre eficiência fermentativa, rendimento, teor de etanol no vinho, cinética de produção do CO 2 e produção de álco-ois superiores, com a reciclagem de células. ESTUDO DA RECICLAGEM DE CÉLULAS RESUMONas 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 multiplicad...