62ª Reunião Anual da SBPC
C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 2. Bioquímica dos Microorganismos
DESEMPENHO DE LEVEDURAS EMPREGADAS EM DESTILARIAS NA PRODUÇÃO DE ETANOL EM MOSTO A BASE DE CANA DE AÇÚCAR
Dayana Doffinger Ramos 1
Margareth Batistote 1
Eric Francisco Simão dos Santos 1
Claudia Andréa Lima Cardoso 1
José Roberto Ernandes 2
1. Curso de Química, Universidade Estadual de mato Grosso do sul - UEMS
2. Instituto de Química, Universidade Estadual Paulista - UNESP
INTRODUÇÃO:
Nas fermentações a base de mosto ou caldo de cana-de-açúcar ou deste com melaço, os açúcares presentes em maior quantidade é a sacarose, glicoce e frutose, que serão imediatamente metabolizados pela levedura e iniciarão as reações até a formação de etanol, com exceção da sacarose que precisa ser hidrolisada em glicose e frutose através da enzima invertase. Nos processos fermentativos a obtenção de álcool pelas leveduras ocorre por três vias: a degradativa, a sintética e a fermentativa, sendo esta última a mais importante. O processo de produção de álcool combustível no Brasil utiliza a sacarose do caldo da cana-de-açúcar um importante substrato para Saccharomyces cerevisiae o que resulta em alta conversão em etanol. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho fermentativo das linhagens de leveduras Catanduva-1 e Fleishmann utilizadas nas destilarias do Estado de Mato Grosso do Sul na produção de etanol combustível.
METODOLOGIA:
As leveduras Catanduva-1 e Fleishmann foram cultivadas em mosto a base de caldo de cana com 15% Brix, e foram avaliados os parâmetros fermentativos: biomassa, viabilidade celular, utilização de açúcar e produção de etanol. Os microrganismos foram multiplicados a partir de amostras liofilizadas. Foram pesados 0,10 g das linhagens puras e inoculadas em meio YPSAC 5% líquido, em erlenmeyers de 125 mL contendo 25 mL do meio. Os frascos foram incubados a 30º C por 24 h a 200 rpm. A massa celular obtida foi centrifugada e lavada em água destilada por duas vezes consecutivas e utilizada no experimento fermentativo. Os ensaios de fermentação foram realizados em mosto a base de caldo de cana esterilizado na concentração de 15% Brix sem correção do pH, fermentado com cerca de 50 mL do mosto sem agitação em estufa e temperatura de 30ºC. Nos tempos de 0 á 16 horas alíquotas foram retiradas para análises dos parâmetros fermentativos. As análises de crescimento celular foram realizadas periodicamente em espectrofotômetro a 570nm, a determinação da viabilidade celular foi analisada pelo método azul de metileno, o consumo de açúcar foi determinado pelo método do ácido 3,5-dinitrosalicílico - DNS, a concentração do etanol foi determinada por cromatografia gasosa.
RESULTADOS:
As análises dos parâmetros fermentativos mostraram o potencial biotecnológico das linhagens utilizadas em usinas na produção de etanol combustível. As leveduras foram cultivadas em mosto à base de caldo da cana na concentração de 15% Brix. Os dados mostraram que a levedura Catanduva-1 apresentou acúmulo de biomassa de 19mg/mL no período de 10 a 12 horas de fermentação, manteve uma alta viabilidade celular valor médio de 88%, alto consumo de açúcar em torno de 80%, e uma concentração de etanol 16% (v/v). A linhagem Fleishmann apresentou acúmulo de biomassa de 14mg/mL no período de 6 a 8 horas de fermentação, demonstrou grande perda de 66% da viabilidade celular, baixo consumo de açúcar em torno de 35%, e uma baixa concentração de etanol aproximadamente de 5% (v/v). As linhagens estudadas mostraram diferenças significativas na cinética dos parâmetros bioquímicos analisados. A levedura que apresentou um melhor desempenho fermentativo foi a linhagem Catanduva-1 em relação a todos os parâmetros analisados. A linhagem Fleishmann foi que apresentou menor desempenho fermentativo.
CONCLUSÃO:
Os dados mostraram que as linhagens de leveduras cultivadas em mosto a base caldo de cana na concentração de 15% Brix na temperatura de 30º C, no tempo de 0 a 16 horas apresentaram diferentes crescimento celular, consumo de nutrientes, produção de metabólitos e viabilidade celular. A análise dos parâmetros fermentativos mostrou que as linhagens estudadas apresentaram cinética de crescimento diferenciada para os parâmetros analisados. A linhagem que apresentou o maior rendimento fermentativo foi a levedura Catanduva-1 e levedura que apresentou menor rendimento fermentativo foi a Fleishmann.
Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia - FUNDECT
Palavras-chave: Fermentação, Levedura, Etanol.