Estudo de ésteres derivados do ácido gálico como antimicrobianos naturais na produção de etanol.

Abstract

A etapa do processo de produção de etanol que contém o maior percentual de perdas é durante a fermentação alcoólica. A maior parte dessas perdas é proveniente da contaminação por bactérias, em especial as Gram + que compõem 76% do total das bactérias encontradas durante o processo fermentativo. Essas bactérias além de competir com a levedura no consumo dos açucares, produzem substâncias (ácidos orgânicos e gomas) que inibem a levedura na produção do etanol. Além da diminuição do rendimento fermentativo, essa contaminação causa também um aumento no consumo de produtos, como biocidas, antibióticos e antiespumantes. Atualmente os produtos utilizados na descontaminação do processo fermentativo são substâncias químicas que agem como antimicrobianos e biocidas, mas deixam residual na levedura, restringindo sua comercialização como ração animal, na forma de levedura seca. Além disso, também pode contaminar a vinhaça, lançada na lavoura como fertiirrigação. Como alternativa, o uso de substâncias naturais vem sendo empregado como descontaminantes nas etapas de produção de etanol. Porém a eficácia destas substâncias não é satisfatória devido ao seu custo impeditivo para uso em larga escala e sua falta de eficácia diante um amplo espectro de bactérias contaminantes no processo fermentativo industrial. Os testes de concentração inibitória mínima e os ensaios fermentativos realizados mostraram o galato de propila não apresentou resultados favoráveis ao seu uso como descontaminante no processo fermentativo. Já o galato de etila apresentou bons resultados em fermentações em bancada, mas a alta concentração que ele demanda em comparação com antimicrobianos comerciais ainda é um fator impeditivo ao seu uso em larga escala.

The stage of the ethanol production process that contains the highest percentage of losses is during alcoholic fermentation. Most of these losses come from contamination by bacteria, especially Gram + which add up 76% of the total number of bacteria found during the fermentation process. These bacteria, in addition to competing with the yeast in consumption of sugars, produce toxins (organic acids and gums) that inhibit the yeast in the production of ethanol. In addition to the decrease in fermentation yield, this contamination also causes an increase in the consumption of products, such as biocides, antibiotics and antifoams. Currently, the products used in the decontamination of the fermentation process are chemical substances that acts as antimicrobials and biocides, but leave residues in the yeast, restricting its distribution as animal feed, in the form of dry yeast. In addition, it can also contaminate vinasse, which is released into the crop as fertiirrigation. As an alternative, the use of natural substances has been used as decontaminants in the ethanol production stages. However, the effectiveness of these substances is not satisfactory due to their prohibitive cost for large-scale use and their lack of effectiveness against a wide spectrum of contaminating bacteria in the industrial fermentation process. The minimum inhibitory concentration tests and the fermentation tests carried out on propyl gallate did not show proven results for its use as a decontaminant in the fermentation process. Ethyl gallate, on the other hand, showed good results in bench fermentations, but the high concentration it requires compared to commercial antimicrobials is still an impediment to its use on a large scale.