Orientador: Silvio Roberto Andrietta

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: Em processos fermentativos para produção de álcool é comum o desenvolvimento de leveduras que não seja aquela selecionada como inóculo. Estas leveduras, quando presentes, podem apresentar boas qualidades fermentativas ou não. Assim, o controle microbiológico na fermentação alcoólica é...

Resumo: Em processos fermentativos para produção de álcool é comum o desenvolvimento de leveduras que não seja aquela selecionada como inóculo. Estas leveduras, quando presentes, podem apresentar boas qualidades fermentativas ou não. Assim, o controle microbiológico na fermentação alcoólica é importante para a detecção das leveduras contaminantes, juntamente com a avaliação de seu comportamento fermentativo e sua identificação. Através desse acompanhamento, é possível prevenir e detectar problemas relacionados com a perda de eficiência industrial, que muitas vezes estão atrelados com a presença de leveduras contaminantes que apresentam baixas qualidades fermentativas. Ou ainda, identificar entre as leveduras isoladas, aquela que apresenta qualidades fermentativas adequadas ao processo em questão. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento populacional de processos fermentativos industriais que utilizam diferentes substratos (caldo de cana e caldo de laranja) e que utilizaram como inóculo uma linhagem de Saccharomyces cerevisiae (Y904) produzida pela Mauri do Brasil. Foram coletadas amostras de vinho fermentado da Usina Alvorada e Citrosuco Paulista - Unidade Matão. As amostras foram plaqueadas em meio diferencial para leveduras (WLN), para o isolamento e contagem das leveduras dominantes. As leveduras isoladas foram avaliadas através da metodologia de Capacidade F ermentativa, onde são consideradas características cinéticas, de rendimento e produtividade (ANDRIETTA et ai., 1999). Neste sistema de classificação são utilizados seis parâmetros sequenciais para a definição do grupo de cada cepa, sendo eles: produção específica de células (Y XIS), velocidade de consumo de substrato (VCS), nível de conversão de substrato (NCO), velocidade específica máxima de crescimento (Jimáx), produtividade (PROD) e produção específica de etanol (YP/S). Com a obtenção destes parâmetros foi possível a avaliação e classificação das leveduras dominantes isoladas em diferentes períodos de safra das unidades fermentativas. As leveduras isoladas também foram avaliadas quanto ao teor de nitrogênio e identificadas por Taxonomia Numérica. Na Usina Alvorada as 26 cepas isoladas nas 11 coletas realizadas foram distribuídas em 12 grupos através da metodologia Capacidade Fermentativa, sendo os grupos I e TI os de maior relevância por se apresentarem repetidamente no decorrer da SaITa. Em relação ao perfil de concentração de nitrogênio total os isolados apresentaram-se predominantemente com baixas porcentagens. Do total dos isolados, 10 puderam ser identificados como Saccharomyces cheva/ieri (Saccharomyces cerevisiae). Entre os 26 isolados, foram identificados 4 diferentes grupos. O grupo A se caracteriza por sua habilidade de assimilar a maltose e a melibiose. O grupo B se caracteriza pela habilidade assimilar a maltose e inabilidade de assimilar a melibiose. O grupo C se caracteriza pela inabilidade de assimilar tanto a maltose como a meliobiose. O grupo D se caracteriza pela inabilidade de assimilar a maltose e habilidade de assimilar a melibiose. Na Citrosuco Paulista - Unidade Matão foram um total de 10 isolados, em 5 coletas realizadas, classificados através da metodologia Capacidade Fermentativa em 8 diferentes grupos. Os isolados apresentaram-se predominantemente com baixas porcentagens de nitrogênio total. Através da taxonomia numérica foi possível identificar 7 isolados como Saccharomyces chevalieri (Saccharomyces cerevisiae). Os isolados foram identificados dentro dos grupos A, assimilação de maltose e melibiose e B, assimilação da maltose e não assimilação da melibiose

Abstract: In fermentatives processes for alcohol production is common the development of yeasts that are not the one which were selected as inoculum. These yeasts, when present, can show good fermentatives qualities or not. Thus, the microbiological control in the alcoholic fermentation is important...

Abstract: In fermentatives processes for alcohol production is common the development of yeasts that are not the one which were selected as inoculum. These yeasts, when present, can show good fermentatives qualities or not. Thus, the microbiological control in the alcoholic fermentation is important for the detection of the wild yeasts, together with the evaluation of its fermentative behavior and its identitication. Through this procedure, it is possible to prevent and to detect problems related with the loss of industrial efficiency, that are very often due to the presence of wild yeasts that show low fermentative qualities. Still it is possible to identify, among the isolated yeasts, the one that presents fermentatives qualities that are suitable to the processo This work had the objective to study the population behavior of industrial fermentatives processes that use different substracts (cane broth and orange broth) and that had as inoculum a strain of Saccharomyces cerevisiae (Y904) produced by Mauri of Brazil. Samples of fermented wine of Usina Alvorada and Citrosuco Paulista Site Matão were collected. The samples were spread on plates in diferencial medium for yeasts (WLN), for the isolation and counting of the dominant yeasts. The isolated yeasts were evaluated through the F ermentative Capacity methodology, where kinetic, yield and pruductivity characteristics are considered (ANDRJETTA et al., 1999). In this classitication system, six different parameters are used for the detinition of the group of each strain: specific cell production (YXlS), substract consumption rate (VCS), substract conversion (NCO), maximum specific growth rate (Jlmáx), productivity (PROD) and specific ethanol production (YP/S). With these parameters it was possible to do the evaluation and classification of the dominant yeasts isolated in different periods of crop of the fermentative units. The isolated yeasts were also evaluated with respect to total nitrogen and were identified by Numerical Taxonomy. In Usina Alvorada the 26 strain isolated in the 11 collections made were distributed in 12 groups through the Fermentative Capacity methodology, where the groups I and 11 were the ones of larger relevance due to the fact of being present repeatedly during the crop. Concerning the concentration profile of total nitrogen, the isolated yeasts had show predominantly low percentages. From the total of the isolated yeasts, 10 could be identified as Saccharomyces chevalieri (Saccharomyces cerevisiae). Among the 26 isolated yeasts, 4 different groups were identified. The group A is characterized by its ability of assimilating the maltose and the melibiose. The group B is characterized by the ability to assimilate the maltose and inability of assimilating the melibiose. The group C is characterized by the inability of assimilating either the maltose or the meliobiose. The group D is characterized by the inability of assimilating the maltose and ability of assimilating the melibiose. In Citrosuco Paulista - Site Matão, in 5 collections made, a total of 10 yeasts were isolated, and were classified through the Fermentative Capacity methodology in 8 different groups. The isolated yeasts had shown predominantly low percentages of total nitrogen. Through the numerical taxonomy it was possible to identify 7 isolated yeasts as Saccharomyces chevalieri (Saccharomyces cerevisiae). The isolated ones were identified as belonging to group A - maltose and melibiose assimilation, and B - assimilation of maltose and non assimilation of melibiose