Fermentación alcohólica por Saccharomyces cerevisiae y cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja)

Objetivo: elaborar una bebida por fermentación alcohólica y la cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja). Metodología: se utilizó el método de fermentación alcohólica por levadura de la variedad Saccharomyces cerevisiae, se fermento el jugo de naranja con una densidad de 1,050 glcm3 por 5 semanas y se cuantificó los flavonoides de la bebida alcohólica por el método de cromatografía HPLC. Resultados: después de las 5 semanas se analizó que la bebida por fermentación alcohólica tuvo un 11 % de alcohol y flavonoides de hesperidina 13,9 mgl100 ml y naringenina 6,3 mg/100 ml en su concentración.

SUMMARY Aim: to elaborate a drink by alcoholic fermentation and the quantification of flavonoids in Citrus x clementine (orange) juice. Methodology: the method of alcoholic fermentation by yeast of the Saccharomyces cerevisiae variety was used, the orange juice was fermented with a density of 1.050 glcm3 for 5 weeks and the flavonoids of the alcoholic beverage were quantified by the HPLC chromatography method. Results: after 5 weeks it was analyzed that the drink by alcoholic fermentation had 11 % alcohol and hesperidin flavonoids 13.9 mgl100 ml and 6.3 mg/100 ml naringenin in its concentration.

Objetivo: elaborar uma bebida por fermentação alcoólica e quantificação de flavonóides no suco Citrus x clementina (laranja). Metodologia: foi utilizado o método de fermentação alcoólica por levedura da variedade Saccharomyces cerevisiae, o suco de laranja foi fermentado com densidade de 1,050 glcm3 por 5 semanas e os flavonóides da bebida alcoólica foram quantificados pelo método de cromatografía HPLC. Resultados: após 5 semanas foi analisado que a bebida por fermentação alcoólica continha álcool a 11 % e flavonóides de hesperidina 13,9 mgl100 ml e 6,3 mg/100 ml naringenina em sua concentração.

Características fermentativas e bromatológicas de silagens de cana-de-açúcar com taboa / Fermentative and chemical characteristics of sugarcane silages with "taboa"

Objetivou-se avaliar o potencial da taboa (Typha domingensis) como ingrediente, com diferentes níveis de inclusão em silagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinalis), através de estudo dos parâmetros fermentativos. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. Após 90 dias, com a abertura dos silos, determinaram-se os teores de carboidratos solúveis (CHO-Sol), etanol, ácidos orgânicos (lático, acético, propiônico, butírico), proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), nutrientes digestíveis totais (NDT), digestibilidade in vitro a gás da matéria orgânica (DIVMO), pH e poder tampão (PT); estimou-se a perda total de MS, perdas por efluente e gases, densidade, e a recuperação da MS. Os níveis crescentes de taboa propiciaram diminuição (P<0,05) da densidade nas silagens e aumento dos teores de PB, MM, NDT e DIVMO; muito embora não tenha se observado efeito (P>0,05) sobre as perdas e recuperação da MS. As concentrações de etanol foram influenciadas (P<0,05) pelo incremento de taboa, quando se observou redução de 76,92%, com 40% de taboa em relação à silagem exclusiva de cana. A inclusão de taboa aumenta o conteúdo de proteína e minerais, bem como NDT e DIVMO, reduzindo significativamente a produção de etanol da silagem de cana-de-açúcar. A inclusão de taboa na ensilagem de cana-de-açúcar melhorou substancialmente as características fermentativas e o valor nutricional da massa ensilada.

This study aimed to evaluate the potential of Typha domingensis ("taboa") as an ingredient with different inclusion levels in sugar cane (Saccharum officinalis) silage, by the study of the fermentative parameters. The experiment was carried out as a completely randomized design with four treatments and six replicates. After 90 days, of the silos' opening , the levels of water soluble carbohydrates, ethanol, organic acids (lactic, acetic, propionic, butyric acid), crude protein (CP), mineral matter (MM), total digestible nutrients (TDN), in vitro organic matter digestibility by gas (IVDOM), pH and buffer capacity; and, the losses by gas, effluent and total of dry mater, density and dry matter recovery were estimated. Increasing levels of "taboa" reduced (P<0.05) silage density and increased the contents of CP, MM, TDN e IVDOM; although it has not been observed effect (P>0.05) on the loss and recovery of DM. Ethanol concentrations were influenced (P<0.05) by increment of "taboa" where reduction of 76.92% was observed, with 40% of "taboa" relative sugarcane silages exclusively. The inclusion of "taboa" increases the protein content and minerals, as well as TDN and IVDOM, also significantly reduces ethanol production of sugarcane silages. The inclusion of taboa in the ensiling of sugar cane substantially improved fermentation characteristics and nutritional value of the silage mass.

Características fermentativas na ensilagem de cana-de-açúcar com maniçoba / Fermentative characteristics in sugarcane silage with maniçoba

A utilização da silagem de cana-de-açúcar apresenta benefícios que têm despertado interesse de produtores e pesquisadores. No entanto, algumas limitações, principalmente relacionadas ao seu padrão de fermentação, têm constituído grande desafio para utilização desta forrageira. Com objetivo de avaliar a inclusão de maniçoba sobre as características fermentativas na silagem de cana-de-açúcar, foi elaborado experimento em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos (níveis de inclusão: 0, 20, 30 e 40%) e seis repetições. Após 90 dias do fechamento dos silos, foram determinadas as perdas na forma de gases, perda total e recuperação de matéria seca e produção de efluentes. Os silos então foram abertos e obtido o extrato aquoso das silagens, foram determinados os teores dos ácidos orgânicos (acético, butírico, lático e propiônico), etanol, N-NH3, NT e valores de pH. À medida que se aumentou o nível de inclusão de maniçoba, foi observada redução de 67% nas perdas por gases e de 23,3% na produção de efluente, enquanto a concentração de etanol foi reduzida de 25,6 a 2,7%. As máximas concentrações de ácido lático (2,4%), acético (2,2%) e propiônico (0,03%) foram encontradas em silagens contendo 40% de maniçoba, enquanto que, para o ácido butírico, decresceu linearmente. Em todas as silagens, o pH encontrado mostrou-se adequado ao processo de ensilagem (variação de 3,4 a 3,7). O maior nível de inclusão de maniçoba em silagens de cana-de-açúcar melhora a fermentação das silagens e reduz as perdas fermentativas.

The use of silage sugar cane has a benefit that has aroused the interest of producers and researchers. However, some limitations mainly related to its fermentation pattern, has become the challenge for forage use. To evaluate the inclusion of maniçoba on silage fermentation characteristics of sugar cane, it was prepared an experiment in a completely randomized design with four treatments (inclusion levels: 0, 20, 30 and 40% ) and six replications. After 90 days of the silos closing o were resoluted losses in the form of gases, total loss and recovery of dry matter production and effluent. The silos were opened and then obtained the aqueous extract of the silages, determined levels of organic acids (acetic, butyric, lactic and propionic), ethanol, NH3-N, NT and pH values. As the level of inclusion of maniçoba was increased, it was observed a 67% reduction in the losses of gases and 23.3% in the effluent production, while the ethanol concentration was reduced from 25.6 to 2.7%. The maximum concentration of lactic acid (2.4%), acetic acid (2.2%) and propionic (0.03%) were found in silages containing 40% of maniçoba, while for butyric acid it decreased linearly. In all silages the pH found was adequate to silage (range 3.4 to 3.7). The highest level of maniçoba inclusion in sugar cane silages improves the fermentation of the silage and reduces fermentation losses.

Características fermentativas de silagens de cana-de-açúcar com erva-sal / Fermentation characteristics of sugarcane silages with saltbush

Objetivou-se com o presente estudo avaliar diferentes níveis (0, 20, 40 e 60%) de inclusão de erva-sal na dinâmica fermentativa da silagem de cana-de-açúcar. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. Após 90 dias, com a abertura dos silos, determinou-se os teores de carboidratos solúveis (CHO-Sol), etanol, ácidos orgânicos (lático, acético, propiônico, butírico), proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), matéria seca (MS), fibra em detergente neutro livre de cinzas (FDNc), pH e poder tampão (PT); estimou-se a perda total de MS, perdas por efluente e gases, densidade e a recuperação da MS. Os níveis crescentes de erva-sal propiciaram diminuição das perdas totais de MS e por efluente, aumento de seu teor e recuperação desta. As silagens apresentaram pH adequado à conservação (≤3,70) e concentração de minerais acrescidos. As concentrações de etanol foram influenciadas (P<0,05) pelo incremento de erva-sal, em que se observou redução de 51,84%, com 40% de erva-sal na silagem de cana. A adição de erva-sal reduz as perdas de MS e a produção de etanol e, melhora a qualidade fermentativa da silagem de cana-de-açúcar.

The objective of this study was to evaluate different inclusion levels (0, 20, 40 and 60%) of old man saltbush in the fermentation dynamics of sugarcane silages. The experiment was carried out as a completely randomized design with four treatments and six replicates. After 90 days, with the opening of the silos, the levels of water soluble carbohydrates, ethanol, organic acids (lactic, acetic, propionic, butyric acid), crude protein (CP), mineral matter (MM), dry matter (DM), neutral detergent fiber ash free (NDFa), pH and buffer capacity were determined; and, the losses by gas, effluent and total of dry mater, density and dry matter recovery were estimated. Increasing levels of saltbush propitiated reduction in losses: by effluent and total dry matter, it also increased the concentration and recovery. The silages showed pH suitable for conservation (≤3.70) and mineral concentration increased. The ethanol concentrations were influenced (P<0.05) by the increase of saltbush, where reduction of 51.84% was observed, with 40% saltbush in sugarcane silage. The addition of saltbush reduces dry matter losses and ethanol production and, improves the quality of sugarcane silage.

Produção e caracterização físico-química de fermentado de umbu / Production and physicochemical characterization of fermented umbu

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um fermentado de umbu visando a agregar valor a esse fruto e contribuir para a melhoria de renda das famílias do semiárido nordestino. A polpa utilizada nos experimentos foi submetida a análises físico-químicas e microbiológicas. Para a produção da bebida, a polpa foi diluída em água, sendo necessário realizar uma chaptalização com sacarose até atingir 20,5°Brix. A levedura vínica comercial utilizada foi Saccharomyces cerevisiae. A fermentação foi conduzida a 18°C durante 18 dias e posteriormente a bebida foi submetida a uma estabilização com auxílio de agentes de sedimentação, gelatina e bentonita, por 14 dias a 1°C. Após a estabilização, o fermentado de umbu foi filtrado em filtro prensa. O fermentado de umbu obtido apresentou teor alcoolico de 11,20°GL. A bebida foi analisada quanto às suas características físico-químicas e todos os parâmetros estavam em conformidade com a legislação vigente.

The objective of this study was to develop a fermented umbu drink aiming at adding value to this fruit and contribute for improving the families income in Brazil northeast semiarid region. The pulp used in the experiments was subjected to physico-chemical and microbiological analysis. For the production of liquor, the pulp was diluted with water, and needed a sugaring with sucrose up to 20.5°Brix. A commercial Saccharomyces cerevisiae wine yeast was used. The fermentation was conducted at 18°C for 18 days and subsequently underwent a drink with the aid of stabilizing agents of sedimentation, gelatin and bentonite, for 14 days at 1°C. After stabilizing the fermented umbu drink was subjected to filtered in filter press. The fermented alcoholic umbu drink showed an alcohol contents of 11.20°GL. The drink was analyzed for their physicochemical characteristics and all parameters were in accordance with current legislation.

Avaliação da utilização do dióxido de carbono proveniente da fermentação alcoólica no cultivo de Spirulina (Arthrospira) platensis: uso simultâneo de nitrato de sódio e sulfato de amônio como fontes de nitrogênio em fotobiorreator abert / Evaluation of the use of carbon dioxide from alcoholic fermentation on Spirulina (Arthrospira) platensis cultivation: simultaneous use of sodium nitrate and ammonium sulphate as nitrogen sources in open photobioreactor

O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação do potencial da utilização do dióxido de carbono proveniente da fermentação alcoólica no cultivo Spirulina (Arthrospira) platensis, visando demonstrar a possibilidade do uso de um gás efluente na produção de biomassa microbiana de alto valor comercial. Para tanto, tal cianobactéria foi cultivada em tanques abertos, em escala laboratorial, em temperatura de 30 ± 1 °C e intensidade luminosa de 156 ± 20 µmol fótons m-2 s-1. O estudo de diversas variáveis de cultivo levou à fixação das seguintes condições: concentração do inóculo de 400 ± 20 mg L-1; pH de 9,0 ± 0,3, controlado por meio da adição de dióxido de carbono proveniente de cilindros; meio de cultura Schlõsser, modificado de maneira a conter 0,497 e 16,4 g L-1 de carbonato e bicarbonato de sódio, respectivamente, e apenas 5,9 mM de nitrato de sódio; adição de 7,5 mM de sulfato de amônio no decorrer de 13 dias, em quantidades diárias exponencialmente crescentes, através do processo descontínuo alimentado de cultivo. Sob tais condições foram obtidos os seguintes resultados: concentração celular máxima (Xm) de 2990 mg L-1, produtividade celular (PX) de 185 mg L-1 d-1, velocidade específica máxima de crescimento (µm) de 0,42 d-1, fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N) de 8,85 mg mg-1, teor final de clorofila (CLf) de 4,3 mg g-1, e teores de proteínas (PTN) e lipídeos (LIP) de 35 e 21 %, respectivamente. Com a finalidade de estimular o crescimento celular de A. platensis, optou-se por aumentar o valor da intensidade luminosa de 156 para 192 ou 252 ± 20 µmol fótons m-2 s-1 no 5º, 8º ou 11º dia de cultivo. Os melhores resultados cinéticos (Xm = 3954 mg L-1, PX = 253 mg L-1 d-1) e de conteúdo da biomassa (CLf = 4,2 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 19 %) foram obtidos com aumento da intensidade luminosa para 192 ± 20 µmol fótons m-2 s-1 no 8º dia de cultivo. Os ensaios realizados sob tais condições otimizadas, porém com dióxido de carbono...

The main objective of this work was the evaluation of the potential of using carbon dioxide from alcoholic fermentation on Spirulina (Arthrospira) platensis cultivation, aiming to prove the feasibility of applying an effluent gas in the production of high added-value microbial biomass. In order to do so, the cyanobacterium was cultivated in laboratorial-scale open raceway tanks at temperature 30 ± 1 °C and light intensity 156 ± 20 µmol photons m-2 s-1. After the study of several cultivation variables, the following conditions were set: inoculum concentration 400 ± 20 mg L-1; pH 9,0 ± 0,3, controlled by the addition of carbon dioxide from cylinders; Schlõsser medium, modified as to contain 0,497 and 16,4 g L-1 sodium carbonate and bicarbonate, respectively, and only 5,9 mM sodium nitrate; addition of 7,5 mM ammonium sulphate throughout 13 days, at exponentially increasing amounts, by the fed-batch cultivation process. Under such conditions, the following results were obtained: maximum cell concentration Xm = 2990 mg L-1, cell productivity PX = 185 mg L-1 d-1, maximum specific growth rate µm = 0,42 d-1, cell to nitrogen conversion factor YX/N = 8,85 mg mg-1, final chlorophyll content CLf = 4,3 mg g-1, and content of proteins (PTN) and lipids (LIP) of 35 and 21 %, respectively. Objectiving further optimized A. platensis growth, it was chosen to increase the light intensity from 156 to 192 or 252 ± 20 µmol photons m-2 s-1 on the 5th, 8th or 11th day of cultivation. The best results in terms of growth (Xm = 3954 mg L-1, PX = 253 mg L-1 d-1) and biomass content (CLf = 4,2 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 19 %) were reached with increasing the light intensity to 192 ± 20 µmol photons m-2 s-1 on the 8th day of cultivation. The runs carried out under such optimum conditions, but using carbon dioxide from alcoholic fermentation, led to the following results: Xm = 3298 mg L-1, PX = 206 mg L-1 d-1, CLf = 4,0 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 17 %. Conclusively, the...

Cultivo contínuo de Arthrospira (Spirulina) platensis em fotobiorreator tubular utilizando uréia como fonte de nitrogênio e CO2 puro ou proveniente de fermentação alcoólica / Continuous cultivation of Arthrospira (Spirulina) platensis in tubular photobioreactor using urea as nitrogen source and CO2 from cylinder or produced by alcoholic fermentation

A aplicabilidade do processo de produção de microrganismos fotossintetizantes depende da obtenção de altas concentrações de biomassa e para isso seria interessante o emprego de fotobiorreatores tubulares. Eles permitem redução da área de cultivo e menor perda de CO2 e nitrogênio amoniacal por volatilização. Em uma primeira etapa deste trabalho, Arthrospira platensis foi cultivada por processo contínuo, avaliando-se diferentes valores de vazão específica de alimentação (D = 0,2 a 1,0 dia-1) e diferentes intensidades luminosas (I = 60 e 120 µmol fótons.m-2.s-1). Verificou-se que 120 µmol fótons.m-2.s-1 associada a D igual a 0,2 dia-1 resultou em maior valor de concentração celular em regime permanente (XP = 2446 ± 74 mg.L-1.d-1), mas o mesmo I associado a maior valor de D (0,6 dia-1) levou ao melhor valor de produtividade em células (PX = 938,73 mg.L-1.d-1). Foi possível a obtenção do regime permanente em quase todos os ensaios, o que indica que o cultivo contínuo de A. platensis em fotobiorreator tubular, usando uréia como fonte de nitrogênio, pode levar a resultados satisfatórios. Considerando a preocupação em relação à substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis, é iminente o crescente aumento da produção de etanol ainda nos próximos anos, e esse trabalho propõe o uso do CO2 liberado pela fermentação alcoólica na produção de microrganismos fotossintetizantes como A. platensis. Para isso, em uma segunda etapa, A. platensis foi cultivada por processo contínuo, com I igual a 120 µmol fótons.m-2.s-1, empregando uréia e CO2 proveniente de fermentação alcoólica para manutenção de pH e reposição da fonte de carbono. O uso desse CO2, sem tratamento prévio, associado a D igual a 0,6 dia-1 e concentração de uréia de 3,2 mM no meio de alimentação, permitiu a obtenção de PX igual a 839 ± 25 mg.L-1.d-1, o que está próximo de 938 ± 30mg.L-1.d-1, obtido com CO2 puro de cilindro. Estes resultados mostram que o uso de CO2 de fermentação alcoólica, associado a...

Appropriately designed tubular photobioreactors seem to be suitable for photosynthetic biomass production. It can reduce the cultivation area and provide lower loss of CO2 and ammoniacal nitrogen by volatilization. In a first step of this study, Arthrospira platensis was cultivated by continuous process, testing different values of dilution rate (D = 0.2 to 1.0 d-1) and light intensities (I = 60 and 120 µmol photons.m-2.s-1). The results of these runs showed that the maximum steady-state cell concentration (XS = 2446 ± 74 mg.L-1.d-1) was achieved at 120 µmol photons.m-2.s-1 and D of 0.2 d-1, but the same light intensity associated to higher dilution rate (0.6 d-1) provided the highest cell productivity (PX = 938 ± 30 mg.L-1.d-1), a value appreciably higher than that reported in other studies. Besides, steady-state conditions were achieved in most of the runs indicating that A. platensis continuous cultivation in the tubular photobioreactor, using urea as nitrogen source, can be performed effectively, thus appearing an interesting alternative for the large scale fixation of carbon dioxide to mitigate the green house effect. Taking into account the concern about the substitution of fossil fuel with biofuels, its evident that the ethanol production is going to increase even more in the next years, and this study propose the use of the CO2 released by the alcoholic fermentation for the production of photosynthetic microorganism such as A. platensis. For this purpose, in a second step, cultivations of A. platensis were carried out with 120 µmol photons.m-2.s-1 by continuous process, using urea and CO2 from Alcoholic fermentation for pH maintenance and carbon source replacement. The use of this CO2, without any treatment, associated with a D of 0.6 d-1 and feed urea concentration of 3.2 mM provide us a PX of 839 ± 25 mg.L-1.d-1, which is slightly lower than 938 ±30 mg.L-1.d-1, obtained with pure CO2 from cylinder. Our results showed that the use of CO2 from...

Cultivo descontínuo alimentado de Arthrospira (Spirulina) platensis em reator tubular utilizando uréia como fonte de nitrogênio e CO2 puro ou proveniente de fermentação alcoólica / Arthrospira (Spirulina) platensis fed batch cultivation using urea as nitrogen source and CO2 pure or from alcoholic fermentation in tubular photobioreactor

A cianobactéria fotossintetizante Arthrospira platensis é conhecida por apresentar em sua biomassa altos teores protéicos (50-70%), presença do ácido graxo essencial γ-linolênico e diversas outras substâncias importantes para a alimentação humana e animal. Esses micro-organismos são capazes de converter o CO2 em biomassa de grande potencial na área de alimentos. Durante a fermentação alcoólica, a produção de CO2 é da mesma ordem de grandeza da produção de etanol e, considerando a crescente demanda interna e externa por esse combustível, seria importante que houvesse um processo que fixasse esse CO2, transformando-o em um produto que poderia ser útil para a nossa população. Adicionalmente, o uso de uma fonte de nitrogênio de baixo custo (uréia) em reatores tubulares contribuiria para a redução do custo de produção da A. platensis. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros cinéticos e bioenergéticos, bem como a composição centesimal da A. platensis cultivadas em biorreator tubular, alimentados com CO2 proveniente de fermentação alcoólica ou com utilização de CO2 puro, para o controle do pH, sob diferentes intensidades luminosas (I) e fontes de nitrogênio (N) adicionadas por meio de processo descontínuo alimentado. Os resultados mostraram que maiores valores de I proporcionaram maiores valores de concentração celular máxima (Xm) e produtividade em células (Px), mas não influenciaram nos valores do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N). As diferentes fontes de CO2 não influenciaram nos valores de Xm, Px, YX/N. O uso da uréia aumentou os valores de YX/N em relação aos cultivos com NO3-. Na composição centesimal, pode-se observar que I influenciou nos teores de clorofila, proteínas e lipídios, mas não influenciou nos teores de cinzas e carboidratos na biomassa final. Em relação aos parâmetros bioenergéticos dos cultivos com CO2 puro, observou-se que os maiores valores de dissipação de energia de Gibbs foram obtidos em tempos mais curtos...

Photosynthetic cyanobacterium A. platensis contains in its biomass high protein content (50-70%), γ-linolenic acid and many other substances important for health human. These microorganisms are capable of converting CO2 into biomass of great potential in the food industry. During the alcoholic fermentation, the production of CO2 has the same magnitude of the production of ethanol. Considering the increasingly global demand for this fuel, a process to fix this CO2 is of utmost importance. Furthermore, the use of low cost nitrogen source (urea) in tubular reactors would contribute to reducing the production cost of A. platensis. Therefore, the purpose of this work was to evaluate the kinetic and bioenergetics parameters, as well as the chemical composition of biomass obtained in A. platensis cultures in tubular bioreactor using CO2 from alcoholic fermentation or pure CO2 to control the pH under different light intensity (I) and nitrogen sources (N). The results showed that higher I induced higher maximum cell concentration (Xm) and cell productivity (Px) values, but it did not exert any influence on the nitrogen-cell conversion factor (YX/N). Urea increased the YX/N values compared to use of NO3-. In the centesimal composition of biomass, it can be observed that I influenced the chlorophyll, protein, and lipid contents, but not influenced the carbohydrate and ash contents. For bioenergetics parameters, it was observed that the highest Gibbs energy dissipation values for cell growth and maintenance were obtained in shorter time at 120-240 mol photons m-2 s-1 in both nitrogen sources, while the moles of photons absorbed by the system to produce one C-mol biomass was higher in cultures with NO3-. The highest values of the molar production of O2 and consumption of H+ were obtained at the highest I values, using NO3-. The estimated percentages of the energy absorbed by the cell showed that, compared with nitrate, the use of urea as nitrogen source allowed the...

Effects of corn meal and sulphuric acid on the production of cachaça / Efeitos do fubá e ácido sulfúrico sobre a produção de cachaça

This work was carried out to evaluate the effects of using corn meal and treating yeasts with sulfuric acid on fermentation microorganisms, wine acidity, ethanol content and cachaça yield and composition. The experiment was arranged in randomized block design, in a 2x3 factorial with five replications. The methods applied in this study are recommended by distilleries. Results showed that the yeast sulfuric acid treatment transferred acidity to the fermenting juice, without any influence on yeast viability, ethanol content and cachaça yield. On the other hand, the acid treatment controlled lactic bacteria in the inoculum. Addition of corn meal increased the concentration of lactic bacteria in the end of the fermentation and increased the levels of higher alcohols in cachaça, especially propyl and isobutyl alcohol.

Avaliou-se o efeito da adição do fubá de milho no mosto de xarope de cana e o tratamento ácido do pé-de-cuba sobre a microbiota do processo fermentativo, acidez do vinho, grau alcoólico, rendimento e composição da cachaça. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, no esquema fatorial 2x3 e cinco repetições. A metodologia empregada e as análises foram as recomendadas pelo setor aguardenteiro. Os resultados permitiram concluir que a adição do ácido sulfúrico no pé-de-cuba transferiu a acidez para o vinho, não influenciando na viabilidade das leveduras, rendimento e composição da cachaça. Por outro lado, a acidificação do meio controlou as bactérias láticas no pé-de-cuba. A adição do fubá aumentou a concentração de bactérias lácticas ao final do processo fermentativo e dos álcoois homólogos superiores na cachaça, particularmente, os álcoois propílico e isobutílico.

Potencial amilolítico do grão de milho maltado no processo de sacarificação do mesmo cereal / Amylolytic potential of maize malt in the process of sacarification of the same cereal

Objetivou-se avaliar o potencial de sacarificação do malte de milho para produção de álcool deste cereal. Para tal, foi realizada germinação do grão de milho a 20 ºC por 5 dias. O potencial amilolítico do malte de milho foi otimizado por meio de um PlanejamentoFatorial Completo 22 com 3 pontos centrais, sendo as variáveis de estudo a temperatura de incubação e concentração de substrato [S]. A sacarificação foi realizada por meio de um Planejamento de Mistura com três pontos centrais, sendo as variáveis de estudo a concentração de malte e concentração de substrato, durante 6 horas. A fermentação foi conduzida com a melhor condição de sacarificação, em reator de 5 L e volume útil de 2 L. O pH foi fixado em 4,5-5. O Brix foi acertado para o valor de 14º. O mosto hidrolisado foi esterilizado e inoculado com 5,0 g.L-1 de Saccharomyces cerevisiae proveniente de fermento comercial liofilizado. O sistema foi submetido a 2 horas de aeração inicial (170 LO2.h -1) e mantido na temperatura de 30 °C. Durante o processo de fermentação, foram realizadas determinações da concentração de células (g.L-1), açúcares redutores (mg.mL-1) e álcool (g.L-1). As variáveis temperatura de incubação e concentração de substrato foram significativos (p< 0,05) na condição de estudo de 20 % de substrato e incubação a 70 °C. Os experimentos centrais com 50 % de malte apresentaram os melhores parâmetros cinéticos com taxa volumétrica de formação de produto em etanol de 2,81 getanol.L-1.h-1 que corresponde a 8,0 ºGL e conversão de substrato em células 0,127 gcélula.gglicose-1.

The aim of this research was the production of maize malt and the evaluation of its use for alcohol production. The maize grain was allowed to germinate at 20°C for five days. The amylolitic potential of malt was optimized through a Complete Factorial Planning 22 with three central points, where the study variables were the temperature of incubation and the substrate concentration [S]. The sacarification was performed through a Planning of Mixture with three central points, where the study variables were the malt concentration and [S] during six 6 hours. The fermentation was carried out using the best sacarification condition, in a five-liter reactor and a two-liter working volume. The pH was maintained at 4.5 – 5.0. The Brix was corrected to 14º. The sterile hydrolyzedproduct was inoculated with 5.0 g.L-1 Saccharomyces cerevisiae. The system was submitted to two hours of initial aeration (170 LO2.h-1) and kept at 30°C. During the fermentation process, analyses were made to determine the cell concentrations (g.L-1), reducingsugars (mg.mL-1), alcohol (g.L-1) and °Brix. The temperature of incubation and substrate concentration were significant factors (p<0.05) in the determination of the amylolytic potential under the conditions of study utilizing 20% of substrate and incubation at 70°C. The central experiments with 50% malt presented the best kinetic parameters with a volumetric rate of ethanol formation of 2.81 gethanol.L-1.h-1, which correspond to 8.0 ºGL, and a substrate conversion in cells of 0.127gcells.gglucose -1.

Chlorine dioxide against bacteria and yeasts from the alcoholic fermentation / Dióxido de cloro contra bactérias e leveduras da fermentação alcoólica

The ethanol production in Brazil is carried out by fed-batch or continuous process with cell recycle, in such way that bacterial contaminants are also recycled and may be troublesome due to the substrate competition. Addition of sulphuric acid when inoculum cells are washed can control the bacterial growth or alternatively biocides are used. This work aimed to verify the effect of chlorine dioxide, a well-known biocide for bacterial decontamination of water and equipments, against contaminant bacteria (Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum and Leuconostoc mesenteroides) from alcoholic fermentation, through the method of minimum inhibitory concentration (MIC), as well as its effect on the industrial yeast inoculum. Lower MIC was found for B. subtilis (10 ppm) and Leuconostoc mesenteroides (50 ppm) than for Lactobacillus fermentum (75 ppm) and Lactobacillus plantarum (125 ppm). Additionally, these concentrations of chlorine dioxide had similar effects on bacteria as 3 ppm of Kamoran® (recommended dosage for fermentation tanks), exception for B. subtilis, which could not be controlled at this Kamoran® dosage. The growth of industrial yeasts was affected when the concentration of chlorine dioxide was higher than 50 ppm, but the effect was slightly dependent on the type of yeast strain. Smooth yeast colonies (dispersed cells) seemed to be more sensitive than wrinkled yeast colonies (clustered cells/pseudohyphal growth), both isolated from an alcohol-producing unit during the 2006/2007 sugar cane harvest. The main advantage in the usage of chlorine dioxide that it can replace antibiotics, avoiding the selection of resistant populations of microorganisms.

A produção de etanol no Brasil é atualmente realizada pelo processo de fermentação em batelada alimentada ou contínuo, com reciclo de células de leveduras, de forma que contaminantes bacterianos são também reciclados e podem causar problemas devido à competição pelo mesmo substrato. O controle bacteriano é feito pela adição de ácido sulfúrico na lavagem das células do fermento ou utilizando-se biocidas. O objetivo do trabalho foi verificar o efeito do dióxido de cloro, um biocida muito utilizado para a descontaminação da água e equipamentos, contra bactérias contaminantes da fermentação alcoólica (Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum e Leuconostoc mesenteroides), através do método da concentração inibitória mínima (CIM), assim como seu efeito sobre o fermento industrial. Valores menores de CIM foram encontrados para Bacillus subtilis (10 ppm) e Leuconostoc mesenteroides (50 ppm) do que para Lactobacillus fermentum (75 ppm) e Lactobacillus plantarum (125 ppm). Estas concentrações tiveram o mesmo efeito inibidor que 3 ppm de Kamoran®, com exceção de B. subtilis, no qual não se observou inibição de crescimento à esta concentração. As leveduras industriais apresentaram inibição no crescimento em concentrações superiores a 50 ppm, porém esta pareceu ser dependente do tipo de linhagem de levedura. Colônias cremosas (células dispersas) foram ligeiramente mais sensíveis que as colônias rugosas (células agrupadas/pseudohifas), ambas isoladas de uma unidade produtora de álcool durante a safra de cana-de-açúcar 2006/2007. A principal vantagem na utilização deste produto está na eliminação do uso de antibióticos, evitando a geração de populações resistentes de microrganismos.