Orientador: José Roberto Fernandes / Banca: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: João Atilio Jorge / Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Mestre

Resumo: Formas alternativas de produção de combustíveis estão sendo amplamente estudadas, entre as quais a utilização da biomassa lignocelulósica para a produção de etanol. Para que o processo seja viável, o microrganismo fermentador deve ser capaz de utilizar não apenas a glicose, mas também os outros açúcares presentes no hidrolisado desse material, como a xilose, presente em grande quantidade. O objetivo deste trabalho foi isolar e selecionar cepas de leveduras com capacidade de produção de etanol a partir de xilose. Para tanto, realizou-se coletas de amostras de diferentes materiais no ambiente e o isolamento de cepas foi feito em meio contendo xilose como principal fonte de carbono. Foram isoladas vinte cepas de leveduras, pertencentes aos gêneros Aureobasidium, Candida, Hanseniaspora, Issatchenkia, Metschnikowia, Pichia e Rhodotorula, as quais, junto com mais cinco cepas (Candida shehatae BR6-2AY e BR6-2AI, Trichosporon multisporon 1A-10, Trichosporon laibachii 1A-8 e Pichia ofunaensis 1A-14) pertencentes à coleção do laboratório de microbiologia do Centro de Estudos de Insetos Sociais do Instituto de Biociências da UNESP de Rio Claro foram cultivadas aerobicamente em meio nutriente basal composto de xilose ou glicose (30 g/L) como única fonte de carbono para avaliar a capacidade de assimilação desses açúcares. As melhores assimiladoras de xilose foram avaliadas quanto à capacidade de produzir etanol a partir de meio basal contendo xilose ou glicose (60 g/L) por meio de fermentação anaeróbia e, além disso, cultivos aeróbicos em meio YEPD (2% peptona, 1% extrato de levedura e 2% glicose) foram feitos sob diferentes condições de temperatura e pH para avaliar as condições que favoreciam o crescimento das cepas. Durante os experimentos, amostras foram tomadas periodicamente para avaliar o consumo dos açúcares redutores e do crescimento celular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alternatives forms of fuel production have been widely studied, including the use of lignocellulosic biomass to ethanol production. For the process to be possible, the fermenting microorganism must be able to utilize, beyond glucose, other sugars present in the hydrolysate of this material, such as xylose, present in large quantity. The objective of this research was to select yeast strains with ability to produce ethanol from xylose. The isolation of yeast strains was carried out from vegetal material samples using medium containing xylose as main carbon source. Twenty yeast strains isolated (of the genera Aureobasidium, Candida, Hanseniaspora, Issatchenkia, Metschnikowia, Pichia e Rhodotorula) and five strains (Candida shehatae BR6-2AY and BR6-2AI, Trichosporon multisporon 1A-10, Trichosporon laibachii 1A-8 and Pichia ofunaensis 1A-14) from work collection of the Microbiology Laboratory of Centro de Estudos de Insetos Sociais, Instituto de Biociências - UNESP/Rio Claro were studied. Strains were grown aerobically in basal nutrient medium containing glucose or xylose (30 g/L) as sole carbon source to evaluate the assimilation of these sugars and furthermore it was evaluated their ability to produce ethanol under anaerobic cultivations. In addition, aerobic cultivations in YEPD medium were performed under different conditions of temperature and pH. Samples were taken periodically to analyze the consumption of sugars and of cell growth. Ethanol production was evaluated by gas chromatography. All strains were able to assimilate xylose and glucose and majority showed good development at 32°C and pH 5. Four strains, Candida shehatae BR6-2AY and BR6-2AI, Rhodotorula sp G10.2 and Pichia gulliermondii G1.2, were able to produce ethanol from xylose with values of 0.63 to 3.15 g/L / Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Mestre