Cultivo contínuo de Saccharomyces cerevisiae em mel invertido clarificado

Abstract

O objetivo dessa pesquisa foi o de realizar ensaios fermentativos em regime contínuo utilizando Saccharomyces cerevisiae como agente fermentativo e meio composto de melaço de cana-de-açúcar invertido e clarificado. A inversão da sacarose foi realizada utilizando a enzima Novozymes® Invertase® IV031040 em banho térmico a 50ºC com duração de duas horas. Para clarificação do mel foram feitos testes para definir que mistura dos polímeros AGP-1009 (catiônico) e AGP-1000 (aniônico) era mais eficiente, sendo decidido o uso de polímero catiônico emconcentração de 25 ppm para cada 70 g/L de sacarose. Ensaios em regime descontínuo se sucederam após a definição da metodologia de clarificação com o objetivo de estudar a influência desta no rendimento de etanol. Outros ensaios foram feitos ainda em regime descontínuo para investigar o comportamento do microrganismo em diferentes concentrações iniciais de substrato (50 a 200 g/L) com mel clarificado. Os ensaios fermentativos em regime contínuo foram conduzidos no biorreator New Brunswick® BioFlo®-3 com volume útil de 1L e utilizando bombas peristálticas para circulação de meio. Ensaios foram realizados utilizando como base taxas de diluição variando de 0,080 ??1 a 0,14 ??1 para um ?Xmáx de 0,30 ????é?????????? ?????????? ????é??????????? . Os resultados apresentaram diferentes regiões de estabilidade de concentração de células, substrato e etanol no decorrer dos ensaios. Os melhores resultados foram obtidos no ensaio realizado com taxa de diluição inicial de 0,084 h-1, que apresentou estabilidade até 120 horas de fermentação. Durante este período a concentração de glicose ficou nula, com concentração de ART em valores próximos a 10 g/L, etanol acima de 35 g/L até 44 horas de fermentação e, posteriormente, os valores de etanol reduziram para 20 g/L até 120 horas

The objective of this research was to do fermentative experiments in continuous operation using Saccharomyces cerevisiae as fermentative agent and médium composed of inverted and clarified sugarcane molasses. The inversion of sucrose was done using the enzyme Novozymes® Invertase® IV031040 in a thermostatic bath at 50ºC for two hours. For the molasses clarification experiments were done to define which mixture of the polymers AGP-1009 (cathionic) and AGP-1000 (anionic) was more efficient, being decided for the use of the cathionic polymer in a 25 ppm concentration for each 70 g/L of sucrose. Experiments with discontinuous operation were done after defining the methodology of clarification with the objective of studying the influence of the clarification on the yield of ethanol. Other experiments in discontinuous operation were done to investigate the behavior of the microorganism in diferente initial substrate concentrations (50 to 200 g/L) with clarified molasses. The fermentative experiments in continuous operation were done in a New Brunswick® BioFlo®-3 reactor with an operational volume of 1 L and using peristaltic pumps for the circulation of medium. Experiments were done using dilution rates varying from 0.080 ??1 to 0,14 ??1 for a ?Xmax of 0.30 ???????? ??????????. ???????????? ?1??1. The results showed different regions of stability for concentration of cells, ethanol and substrate during the experiments. The best results were obtained at the essay done with the initial dilution rate of 0,084 h-1, that showed stability until 120 hours of fermentation. During this period, the concentration of glucoses was null, total reducing sugars with values next to 10 g/L and ethanol above 35 g/L until 44 hours of fermentation and then, ethanol reduced to 20 g/L until 120 hours