Produção de etanol e levana por células de Zymomonas mobilis imobilizadas em alginato - Moro, Marina Rodrigues [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2012)
O uso do etanol como um combustível tem estimulado a pesquisa sobre vários aspectos do processo de fermentação. A bactéria Zymomonas mobilis possui habilidades de transformar açúcares em etanol e gás carbônico. Além disso, produz levana, polissacarídeo cuja hidrólise resulta em frutose que tem poder adoçante superior à sacarose, e pode ser utilizado na indústria alimentícia e farmacêutica. A imobilização celular tem sido cada vez mais empregada em processos fermentativos para aumentar a eficiência da fermentação e reduzir os custos associados com as trocas constantes de inóculo. O alginato é um dos suportes mais utilizados para a imobilização de células microbianas por ser de fácil utilização e apresentar uma metodologia simples e barata. O objetivo deste trabalho foi produzir etanol e levana por meio da imobilização de Zymomonas mobilis CCT 4494 em alginato, utilizando as concentrações de 5% a 30% de sacarose, pH iniciais 4,0, 5,7 e 7,0 a 30 °C e 40 °C, sem agitação. Para isto, células de Zymomonas mobilis em concentração pré-estabelecida foram adicionadas em solução de alginato de sódio 2%, e esta mistura foi gotejada em solução de cloreto de cálcio 3%, obtendo-se esferas de alginato de cálcio com 3,0 mm de diâmetro, mantidas por 30 minutos sob agitação e, adicionadas ao meio sintético de fermentação contendo as concentrações de sacarose a serem testadas e com pH inicial ajustado para cada experimento. Foram retiradas amostras a cada 24 horas durante o processo fermentativo para a determinação de crescimento celular no suporte; biomassa desprendida para o meio de fermentação; melhor tempo de incubação para a produção de etanol e levana, e pH final. As condições para produção de etanol e levana foram diferentes. A maior síntese de etanol (130,1 g/L), ocorreu na...

The using of ethanol as a fuel has stimulated research on various aspects of the fermentation process. Bacteria of the species Zymomonas mobilis are capable of turning sugars into ethanol and carbon dioxide. It also produces levan polysaccharide which hydrolysis results in fructose, having sweetness higher than sucrose, and can be used in food and pharmaceutical industries. The cell immobilization has been increasingly used in fermentation processes to improve the fermentation efficiency and reduce costs associated with the constant changes in inoculums size. The alginate is one of the most used supports for immobilization of microbial cells to be easy to use and present a methodology to use simple and inexpensive. The aim of this study was to produce ethanol and levan by immobilizing cells of Zymomonas mobilis CCT 4494 in alginate, using 5% to 30% sucrose concentrations, initial pH 4.0, 5.7, and 7.0, at 30°C and 40°C, without agitation. For this, Zymomonas mobilis cells in pre-established concentration were added to a solution of sodium alginate 2%, then this mixture was dripped into a solution of calcium chloride 3%, achieving levels of pellets of calcium alginate with 3.0 mm in diameter, kept under stirring for 30 minutes and it was added to the synthetic medium fermentation of sucrose concentrations to be tested with a initial pH value adjusted for each experiment. Samples were taken every 24 hours during the fermentation process to determine the following parameters: the cell growth on the pellets; released biomass for the fermentation medium; best incubation time for the production of ethanol and levan and final pH. The conditions for levan and ethanol production were different. The highest ethanol production (130.1 g/L), occurred at 30°C, initial pH 5.7 at a 30% sucrose concentration and 72 hours... (Complete abstract click electronic access below)
Keywords: Microbiologia industrial; Álcool