Estudo da reciclagem de células na produção biológica de etanol The study of recycle in the biological production of ethanol

• Main Authors: Tadeu Alcides Marques, Gil Eduardo Serra
• Format: Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos 2004-12-01
• Series: Food Science and Technology
• Subjects: fermentação alcoólica; reciclagem; inibição; metabólitos; alcoholic fermentation; recycle; metabolites; inhibition
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-20612004000400009
• ISSN: 0101-2061; 1678-457X

Nas destilarias de álcool o conteúdo de etanol, na suspensão de levedura reciclada, gira em torno de 2% a 3%. A reciclagem de células é realizada tanto em fermentações em batelada, como nas contínuas. A fermentação alcoólica e a recuperação de células de leveduras foram avaliadas em laboratório. A levedura recuperada, por centrifugação, nos experimentos laboratoriais, foi tratada e novamente inoculada em novo meio fermentativo para avaliar o efeito tóxico do etanol e de outros metabólitos nas fermentações subseqüentes. A cepa Saccharomyces cerevisiae IZ-1904 utilizada foi inoculada em meio de melaço diluído contendo 180g L-1 e 310g L-1 de açúcares redutores totais (ART), com três repetições. O tratamento da levedura recuperada constou de dupla centrifugação e ressuspensão em água e vinho. Foram realizadas oito fermentações, a primeira com fermento multiplicado e as demais com a reciclagem de células das fermentações anteriores. O elevado teor de açúcar foi necessário para obtenção da concentração alcoólica desejada no vinho e, assim, conferir inibições e toxicidades detectáveis. Nas fermentações com concentração de etanol menor que 6,4% (v v-1) o efeito tóxico ou inibidor não foi detectado. A inibição pelo etanol e por outros componentes foi detectada sobre as leveduras e os resultados mostraram que a redução dos componentes reciclados com a levedura pode melhorar o processo fermentativo.<br>In alcohol distilleries the ethanol content in recycled yeast suspension range from 2% to 3%. Recycling yeast cells is a useful tool to inoculate another fermentation batch or to continuous fermentation. The ethanolic fermentation and yeast recovering were evaluated in laboratory. The yeast suspension recovered from the wine, by centrifugation, was treated before re-inoculation in new fermentation media, to evaluate the ethanol and other metabolites toxic effect influences in the next fermentations batch. The Saccharomyces cerevisiae IZ-1904 strain was used to inoculate molasses medium with 180g L-1 and 310g L-1 of total reducing sugars (TRS). The yeasts recovering treatment was made with double centrifugation and yeast suspension in water and wine. Eight sequential batch fermentations were done, each with three replications. The first fermentation with fresh yeast, and others with recycled cells. The high sugar content was necessary to generate elevated ethanol concentration in the wine, and to confer hard fermentation conditions so the effects of any toxic compounds were introduced and more easily detected. In fermentations with less than 6.4% ethanol (v v-1) there was no toxic effect detected. The ethanol and other metabolites inhibition on yeast were detected and the results showed that the reduction of those components from the recycled yeast suspension might optimize the fermentation process. Ethanol production and yeast death rate were affected by the recycling of ethanol.