Comportamento fermentativo de linhagens industriais de Saccharomyces cerevisiae em mosto com diferentes concentrações de sacarose e fontes estruturalmente complexas de nitrogênio

Abstract

O etanol combustível produzido no Brasil apresenta alguns problemas tecnológicos que afetam a sua produção em larga escala, entre estes destacamos a contaminação do processo por microrganismos indesejáveis, e a fermentação de mosto com baixa concentração de açúcares. Neste trabalho estudou-se aspectos relacionados com leveduras contaminantes do processo industrial, e o desempenho fermentativo de linhagens industriais utilizadas em mostos concentrados e suplementados com fontes estruturalmente complexas de nitrogênio. Foram utilizados dois meios básicos, um constituido da base nitrogenada YNB, e outro a base de caldo de cana, no qual foi adicionado diferentes concentrações de sacarose. Estes meios foram suplementados com fonte de nitrogênio que variaram de simples sal inorgânico como sulfato de amônio, e preparações comerciais de hidrolizados enzimáticos (peptona) e ácidos de proteínas (casaminoácidos). Três linhagens industriais foram inoculadas em mosto a base de caldo de cana contendo sacarose 22%, 30% e 35% (p/v), e suplementados com fontes de nitrogênio. A 30°C, em cultivos agitados e não agitados, verificou-se que a utilização completa de sacarose só ocorreu no meios suplementados com uma fonte de nitrogênio. No geral a suplementação com peptona foi a que propiciou fermentação mais eficiente, quando comparada com sulfato de amônio, maior acúmulo de biomassa e manutenção da viabilidade celular. Os estudos mostraram que nas condições de cultivo e com inoculação de baixa densidade celular, é necessária a suplementação para completa utilização da sacarose. No meio com sacarose 35% (p/v), atingiu-se um nível de 14 % (v/v) de etanol no cultivo não agitado e suplementado, sugerindo ser possível a obtenção de vinhos com maior quantidade de etanol, desde que...

The fuel ethanol industry in Brazil has some technological problems that affect its production on a large scale, among those are contamination by undesirable microorganisms, and wine with low ethanol concentration. We study aspects of microbial contamination of industrial processes, and the fermentation performance of industrial strains of concentrated musts supplemented with structurally complex nitrogen sources. We used two basic media, one consisting of a nitrogen base YNB, and another based on sugar cane juice, which was added increasing concentrations of sucrose. These media were supplemented with nitrogen sources varying from simple inorganic salt such as ammonium sulfate, and commercial preparations of enzymatic hydrolysates (peptone) and acidic protein (casaminoacids). Three industrial strains were inoculated into based sugar cane juice containing 22% sucrose, 30% and 35% (w/v) and supplemented with nitrogen sources. At 30°C, in shaken cultures, it was found that the efficient sucrose utilization occurred only in media supplemented with a nitrogen source. In general supplementation with peptone was the one that led to more efficient fermentation compared with ammonium sulfate, with higher biomass accumulation and maintenance of cell viability. Studies have shown that in conditions and with low cell density nitrogen supplementation was required for almost complete sucrose utilization. In sucrose 35% (w/v), it was achieved a level of 14-15% (v/v) ethanol in nitrogen supplemented cultures, suggesting the possibility of producting wines with higher amounts of ethanol in working conditions approaching the limit of yeast alcohol tolerance. The YNB medium was more appropriate to study the demand for nitrogen for different industrial strains. In this medium was also observed that supplementation with... (Complete abstract click electronic access below)