Recebido em 8/4/96; aceito em 18/12/96
STUDY OF THE ALCOHOLIC FERMENTATION OF SUGARS DILUTED SOLUTIONS THROUGH FLOWMICROCALORIMETRY. 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.Keywords: flow microcalorimetry; heat output; fermentation; Saccharomyces cerevisiae.
DIVULGAÇÃO
INTRODUÇÃOA liberação de calor é uma propriedade geral do crescimento de microrganismos independentemente da natureza da fonte de carbono, ou se o processo é aeróbico ou anaeróbico. É surpreendente que o primeiro experimento calorimétrico com microrganismos relacionado com fermentação que se tem notícia, foi desenvolvido numa dorna de cervejaria por Dubrunfaut 1 em 1856 e talvez Lavoisier somente tenha malogrado em medir o calor liberado para o meio durante o crescimento de leveduras, em seus intensivos estudos do calor e da fermentação, porque ele estava limitado a 0 o C pelo seu calorímetro de gelo 2 . O experimento de Dubrunfaut poderia ser chamado hoje de "calorimetria dinâmica" e incentivou Rubner 3-6 , no início do sécu-lo, a começar as primeiras medidas calorimétricas verdadeiras, quantificando a produção de calor durante a fermentação e o crescimento das leveduras. Muitas medidas calorimétricas da energia do metabolismo subsequentes ao trabalho de Rubner não foram calorimétricas no sensu strictu porque não mediam diretamente o calor produzido durante o crescimento.A fermentação alcoólica (catabolismo anaeróbico) fornece energia na forma de ATP ou outros compostos de transferência de energia para a biossíntese do material celular e produção do etanol. Estas reações catabólicas acontecem com uma grande diminuição na energia livre, a qual junto com a subsequente hidrólise do ATP durante as reações de biossíntese, transporte e manutenção, resulta na produção de calor. Um balanço energé-tico simplificado para a equação do catabolismo anaeróbico da glicose pela S. cerevisiae, pode ser descrito da seguinte forma: GLICOSE → 2 CO 2 + 2 ETANOL; DG = -175 kJ/mol de glicose O detalhamento desta reação está representada na figura 1, com os respectivos valores de energia livre para cada etapa.Durante os anos 60, Calvet Prat e Skinner 7 deram importante impulso à microcalorimetria estudando a termogenese de sistemas vivos. A importância do calor como uma maneira de monitorar e possivelmente controlar processos fermentativos, é refletida pelo aumento crescente de trabalho publicados nesta área [8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20] . Nos a...