A separação/remoção de óleos emulsificados em água foi estudada, utilizando um novo processo baseado nas técnicas de floculação pneumática em linha, seguida de separação por flotação (denominado de processo de Floculação-Flotação ou processo FF). A primeira etapa do estudo foi o projeto, construção e montagem de um sistema piloto de geração de emulsões, floculação pneumática em linha e de separação por flotação, instalado no Laboratório de Águas Oleosas, na Refinaria Alberto Pasqualini (REFAP S.A.), Canoas-RS. Após esta etapa, foram realizados estudos utilizando água oleosa sintética, visando caracterizar e otimizar os principais parâmetros da floculação pneumática, fase determinante no processo FF. Os resultados mostraram que a melhor eficiência, 93 %, foi obtida quando da utilização de um floculador tipo serpentina de 20 elementos de mistura (MS-20), uma concentração de 2 mg/L de floculante (PVA) e uma vazão de ar de 40 L/min. Esta eficiência correspondeu a uma concentração residual de óleo na água tratada de 10 mg/L. Foi demonstrado ainda que, independentemente do tipo de floculador e da vazão de água oleosa, a remoção de óleo é determinada pela perda de carga resultante da injeção de ar antes do floculador. No estudo do tratamento do efluente oleoso proveniente da saída do separador PPI (REFAP S.A.), os melhores resultados foram obtidos utilizando-se o Mafloc-489 (floculante catiônico de alto peso molecular), em uma concentração de 6 mg/L, proporcionando uma concentração residual de óleo no efluente tratado de 8 mg/L (91 % de remoção) O processo de Floculação-Flotação estudado, demonstrou ser também eficiente na remoção de outros poluentes do efluente, além do óleo. Nas melhores condições operacionais, foram removidos 87 % da turbidez, 90 % dos sólidos suspensos, 91 % do óleo e 56 % da demanda química de oxigênio (DQO), proporcionando, em apenas uma etapa de tratamento, um efluente tratado com níveis de poluentes analisados abaixo do padrão exigido pelo órgão ambiental Estadual (FEPAM). Os principais mecanismos envolvidos no processo FF estão relacionados com a irreversibilidade na adsorção do polímero sob turbulência e a conformação deste na interface óleo/água/ar. O alto grau de cisalhamento, resultado dos fluxos volumétricos de ar e água, e a maior “insolubilidade” (precipitação) do polímero na interface ar/água, facilitam a geração de grandes flocos aerados de estrutura fibrosa. Esses resultados e outros obtidos com diferentes efluentes reais e suspensões sólidas mostraram que o processo FF possui um elevado potencial como nova operação unitária de separação líquido1/líquido2, sólido/líquido ou sólido/líquido1/líquido2. As principais vantagens do FF são os baixos custos envolvidos (investimento e operacional), a simplicidade dos elementos construtivos (compactos), a confiabilidade nos resultados e sua elevada capacidade de tratamento (> 60 m3/m2/h).

No presente trabalho, é investigado um método alternativo para remover as impurezas coloridas contidas no caulim ultrafino do Rio Jari (AP), mediante a adsorção seletiva com polímeros aquosolúveis. Apesar desse método (floculação seletiva) ser considerado inovador no tratamento de minérios ultrafinos, problemas como a alta sensibilidade do meio e o baixo rendimento, freqüentemente comprometem a sua aplicação em sistemas naturais. Nesse contexto, o presente trabalho enfatiza questões envolvendo a seletividade do processo, bem como os mecanismos e os fenômenos envolvidos na adsorção seletiva de uma das fases minerais, A caracterização do minério define o tipo de contaminante (anatásio) e as suas relações de contato com a caulinita (ausência de adesão física). Tal informação é útil na avaliação do rendimento ativo do processo. A eficiência na remoção do anatásio, frente ao ambiente específico do meio e em combinação com a intensidade de carga aniônica do polímero floculante, define a condição mais favorável em termos de adsorção e seletividade. Tal condição prevê a utilização de poliacrilamidas fracamente aniônicas em meio alcalino (pH = 10). o aumento da concentração de hexametafosfato-Na (dispersante de atividade eletrostática) provoca uma redução nos níveis de adsorção da caulinita, pelo aumento da sua carga superficial. A seletividade do processo atinge o seu nível máximo com a adição de poliacrilato-Na (dispersante que combina a atividade eletrostática com o efeito estérico). Nessas condições, remoções consideráveis de anatásio são obtidas, fazendo com que o teor de Ti02 contido no caulim caia de 1,3% para 0,2% e com que a recuperação permaneça em níveis satisfatórios (57%). o nível de adição química do meio também condiciona o grau de consistência dos flocos gerados, aumentando a cinética de sedimentação. Nos ambientes considerados altamente seletivos, a sedimentação dos flocos chega a atingir uma velocidade de 18 mm/minuto em polpa com 30% de sólidos.

O objetivo geral do presente trabalho foi a concepção e o desenvolvimento de um sistema compacto de floculação em linha, em escala semipiloto, com o aproveitamento da energia cinética do fluxo hidráulico para promover a agitação necessária à dispersão de um polímero floculante e a geração dos flocos ao longo de um reator tubular helicoidal. O sistema denominado de Reator Gerador de Flocos (RGF), foi desenvolvido para a geração de flocos aerados ou não (com o uso de um colóide de Fe(OH)3, como modelo) e uma poliacrilamida catiônica de alto peso molecular (Mafloc 490C). Foram testados 5 modelos diferentes de RGFs (variação no comprimento/volume) para a geração dos flocos em diferentes vazões de alimentação e foi selecionado o reator mais eficiente em termos de separação sólido/líquido. Os estudos de avaliação da eficiência de floculação do RGF foram realizados comparativamente através da caracterização dos flocos formados e do comportamento dos flocos numa etapa posterior de separação sólido/líquido. Nos ensaios de geração de flocos não aerados foram medidos o tempo de sedimentação, a turbidez do sobrenadante e o volume sedimentado em cone Imhoff. Ainda, análise fotográfica possibilitou a medição do tamanho dos flocos não aerados e através da correlação logarítmica com a massa dos mesmos, foi possível determinar a dimensão fractal (dF) destes flocos de Fe(OH)3. A eficiência na geração de flocos aerados no RGF com o emprego de microbolhas (diâmetros inferiores a 70 mm) foi avaliada através da velocidade de ascensão dos flocos em uma célula cilíndrica fixa à uma coluna de flotação posterior ao RGF. Estudos de caracterização do regime hidráulico do reator com o emprego de traçadores (azul de metileno) e a determinação do gradiente de velocidade (G) e do número de Reynolds (Re) foram realizados. A curva de resposta do traçador apresentou um pico intenso e estreito, no perfil de velocidade investigado (3L.min-1), caracterizando um fluxo do tipo pistão para o RGF. Ainda, um regime turbulento (Re > 5000) e um G de 1420 s-1 foram determinados. O RGF 3 (modelo 3, com 12m/1,2 L) apresentou a melhor eficiência na geração dos flocos, com e sem o emprego de microbolhas. Nos ensaios de sedimentação, os melhores resultados em termos de velocidade de separação foram obtidos nas seguintes condições experimentais: 4 L.min-1 de vazão de alimentação, 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, atingindo velocidade da ordem de 19 m.h-1, turbidez residual de 1 NTU, e volume de sólidos sedimentáveis de 7 mL.L-1. As análises fotográficas permitiram estimar flocos com diâmetros num intervalo entre 400 e 2000 mm. A partir do emprego da equação de sedimentação para fluxo laminar de Stokes, foi constatado o decréscimo da densidade flocos de Fe(OH)3 com o aumento do tamanho dos mesmos, atingindo um valor médio de 1019 kg.m-3. Um dF de 2,98 foi obtido, caracterizando um floco esférico, de baixa porosidade e com estrutura densa. Os melhores resultados na velocidade de ascensão dos flocos aerados foram obtidos com os seguintes parâmetros: vazão de alimentação de 2 L.min-1, concentração de 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, sendo obtidas velocidades na ordem de 112 m.h-1. Esses flocos aerados ascendem com velocidades equivalentes à bolhas com diâmetros entre 185 e 240 mm (D50 entre 30-70 mm para as microbolhas individuais e isoladas). A alta velocidade de separação sólido/líquido obtida nos estudos com flocos aerados comparativamente com os flocos não aerados mostram claramente a viabilidade de emprego das microbolhas na separação por floculação- flotação (flutuação). Os resultados obtidos permitem prever um elevado potencial de aplicação em nível industrial do RGF, principalmente por apresentar um baixo tempo de residência, ausência de partes móveis (agitadores), pequena área ocupada, uma mistura do tipo pistão (ideal para floculação), ausência de curto-circuitos ou zonas mortas e um crescimento uniforme com elevada cinética na geração dos flocos.

O objetivo geral do presente trabalho foi a concepção e o desenvolvimento de um sistema compacto de floculação em linha, em escala semipiloto, com o aproveitamento da energia cinética do fluxo hidráulico para promover a agitação necessária à dispersão de um polímero floculante e a geração dos flocos ao longo de um reator tubular helicoidal. O sistema denominado de Reator Gerador de Flocos (RGF), foi desenvolvido para a geração de flocos aerados ou não (com o uso de um colóide de Fe(OH)3, como modelo) e uma poliacrilamida catiônica de alto peso molecular (Mafloc 490C). Foram testados 5 modelos diferentes de RGFs (variação no comprimento/volume) para a geração dos flocos em diferentes vazões de alimentação e foi selecionado o reator mais eficiente em termos de separação sólido/líquido. Os estudos de avaliação da eficiência de floculação do RGF foram realizados comparativamente através da caracterização dos flocos formados e do comportamento dos flocos numa etapa posterior de separação sólido/líquido. Nos ensaios de geração de flocos não aerados foram medidos o tempo de sedimentação, a turbidez do sobrenadante e o volume sedimentado em cone Imhoff. Ainda, análise fotográfica possibilitou a medição do tamanho dos flocos não aerados e através da correlação logarítmica com a massa dos mesmos, foi possível determinar a dimensão fractal (dF) destes flocos de Fe(OH)3. A eficiência na geração de flocos aerados no RGF com o emprego de microbolhas (diâmetros inferiores a 70 mm) foi avaliada através da velocidade de ascensão dos flocos em uma célula cilíndrica fixa à uma coluna de flotação posterior ao RGF. Estudos de caracterização do regime hidráulico do reator com o emprego de traçadores (azul de metileno) e a determinação do gradiente de velocidade (G) e do número de Reynolds (Re) foram realizados. A curva de resposta do traçador apresentou um pico intenso e estreito, no perfil de velocidade investigado (3L.min-1), caracterizando um fluxo do tipo pistão para o RGF. Ainda, um regime turbulento (Re > 5000) e um G de 1420 s-1 foram determinados. O RGF 3 (modelo 3, com 12m/1,2 L) apresentou a melhor eficiência na geração dos flocos, com e sem o emprego de microbolhas. Nos ensaios de sedimentação, os melhores resultados em termos de velocidade de separação foram obtidos nas seguintes condições experimentais: 4 L.min-1 de vazão de alimentação, 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, atingindo velocidade da ordem de 19 m.h-1, turbidez residual de 1 NTU, e volume de sólidos sedimentáveis de 7 mL.L-1. As análises fotográficas permitiram estimar flocos com diâmetros num intervalo entre 400 e 2000 mm. A partir do emprego da equação de sedimentação para fluxo laminar de Stokes, foi constatado o decréscimo da densidade flocos de Fe(OH)3 com o aumento do tamanho dos mesmos, atingindo um valor médio de 1019 kg.m-3. Um dF de 2,98 foi obtido, caracterizando um floco esférico, de baixa porosidade e com estrutura densa. Os melhores resultados na velocidade de ascensão dos flocos aerados foram obtidos com os seguintes parâmetros: vazão de alimentação de 2 L.min-1, concentração de 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, sendo obtidas velocidades na ordem de 112 m.h-1. Esses flocos aerados ascendem com velocidades equivalentes à bolhas com diâmetros entre 185 e 240 mm (D50 entre 30-70 mm para as microbolhas individuais e isoladas). A alta velocidade de separação sólido/líquido obtida nos estudos com flocos aerados comparativamente com os flocos não aerados mostram claramente a viabilidade de emprego das microbolhas na separação por floculação- flotação (flutuação). Os resultados obtidos permitem prever um elevado potencial de aplicação em nível industrial do RGF, principalmente por apresentar um baixo tempo de residência, ausência de partes móveis (agitadores), pequena área ocupada, uma mistura do tipo pistão (ideal para floculação), ausência de curto-circuitos ou zonas mortas e um crescimento uniforme com elevada cinética na geração dos flocos.

Made available in DSpace on 2018-08-01T20:28:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9857_Dissertação_ Olga Vitórioa Pereira Leão.pdf: 1500964 bytes, checksum: ef9b4a3796a6425b23e0902574b7864b (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Saccharomyces cerevisiae foi o segundo organismo eucarionte a ter seu genoma completamente sequenciado e vem sendo utilizada há várias décadas como um modelo para estudos celulares e moleculares. Esta levedura é a responsável direta na transformação do açúcar em álcool etílico e dióxido de carbono, sendo um dos microrganismos mais utilizados nas indústrias de fermentação. A floculação é um fenômeno no qual as células de levedura se agrupam e sedimentam rapidamente a partir do meio onde estão suspensas. É um processo muito complexo e depende de numerosos fatores, tais como as características do meio (pH e a presença de cátions), as condições de fermentação (oxigenação, os açúcares, a temperatura de crescimento, a concentração de etanol) e a expressão dos genes da família FLO. A floculação ocorre pela interação de proteínas, as floculinas, e carboidratos (receptores) na parede celular das células vizinhas. Estudos anteriores demonstraram que tanto as cepas floculantes quanto as não-floculantes apresentaram expressão diferenciada dos genes da família FLO (FLO1, FLO8, FLO10 e FLO11) nas fases logarítmicas e estacionária de crescimento, demonstrando assim, que mesmo as cepas não floculantes induzem a expressão dos genes relacionados ao processo de floculação. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a tradução de um desses genes, FLO1, nível de produção da proteína Flo1 e sua localização subcelular. Os resultados obtidos demonstraram a expressão da proteína Flo1 na parede celular das cepas não floculantes BT0510, BT0601 e floculante BT0510 de S. cerevisiae. Os resultados obtidos contrariam dados da literatura que atribuem o fenótipo floculante à presença das proteínas Flo na parede celular e o perfil não floculante à ausência da floculina, demonstrando que outros fatores estão relacionados ao fenótipo de floculação. Desta forma, os resultados apresentados poderão contribuir para o melhor entendimento da floculação e consequentemente agregar melhorias aos processos fermentativos.

Orientador: Fumio Yokoya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-28T04:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcarde_ValmirEduardo_D.pdf: 18584356 bytes, checksum: 73bfed8c069d400e3c948eea8362e39e (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A contaminação bacteriana na fermentação alcoólica é um dos problemas que afeta o rendimento do processo de produção de álcool. A floculação de leveduras é uma das consequências desta contaminação, sendo linhagens de Lactobaci/lusftrmentum a primeira bactéria citada como responsável por este fenômeno. Muitos fatores exercem influência na floculação de leveduras como os componentes genéticos, proteínas, temperatura, pH, produtos da fermentação como o etanol e necessidadede íons metálicos, especialmente o cálcio. Este trabalho teve por objetivo verificar as condições de ocorrência da floculação de leveduras causada por algumas espécies bacterianas contaminantes do processo de produção de álcool, avaliando o nível de contaminação bacteriana necessário para desencadear o processo de floculação, o efeito do teor alcoólico e da temperatura sobre a capacidade floculante destas bactérias. Além disto procurou contribuir para o esclarecimento do mecanismo de floculação de leveduras industriais provocada por espécies e cepas de bactérias contaminantes do processo, através da avaliação do efeito da modificação química de proteínas e carboidratos nas paredes celulares de bactérias e leveduras e do tratamento enzimático sobre a capacidade floculante destes microrganismos. Os resultados obtidos indicaram que as espécies de Lactobacjffus:L. fermentum , L. plantarum, L. fructivorans, L. fructosus e L. buchneri podem ser responsabilizados pela floculação da levedura Saccharomyces cerevisiae, porém há necessidade de uma certa relação levedura:bactériapara que OCOITflaoculação,e esta relação é diferentepara as espécies de Lactobacillus. O teor alcoólico (O a 10%) e as temperaturas (25°C a 65°C) afetaram significativamente a capacidade floculante das bactériasfrente às levedurasestudadas. Componentes protéicos da parede celular de L. plantarum, L. ftrmentum e L.buchneri devem participar do processo de floculação, uma vez que modificadores químicos que reagem com os grupos funcionais fenol e indol da cadeia lateral de aminoácidos (anidrido maleico e anidrido acético) inibiram a capacidade floculante dessas bactérias, sugerindo o envolvimento destes grupamentos no processo de floculação. Já para as espécies L. fructivorans e L. fructosus o tratamento com estes modificadores químicos não afetaram o processo de floculação. Células de S. cerevisiae submetidas a tratamento com modificadoresquímicos de carboidratosda parede celular (NaIO40,01M) apresentaraminibição em sua capacidade de serem floculadas por bactérias, indicando que carboidratos são essenciais no processo de floculação. De acordo com estes resultados sugere-se que a floculação de Saccharomyces cerevisiae causada por bactérias do gênero Lactobacillus deve apresentar um mecanismo intercelular a nível da parede celular destes microrganismos. Este processo envolve componentes protéicos da superficie celular das bactérias L. plantarum, L. ftrmentum e L. buchneri e carboidratos da parede celular das leveduras. Já para as espécies L.fructivorans e L. fructosus a presença de outros componentes celulares devem também estar envolvida no processo de floculação. / Abstract: The bacterial contamination in the alcoholic fermentation is one of the problems in the process of alcohol production. Yeast flocculation is one of the consequences of this contamination that strains of actobacillus fermentum are the first one microorganism quoted as responsible by this fenomen. Many factors may influence the yeast flocculation such as, genetic coumponds, proteins, temperature, pH, fermentation products like ethanol and necessity of metalicions, especifically calcium. This research was carried out to examine the conditions of yeast flocculation ccurency caused by some bacterial species which contaminate the process of alcohol production, evaluating the effect of the population of contamlnant bacteria needed to occur the flocculation process, effect of alcohol amount and temperature in the flocculency capacity of these bacterias. Moreover,this research tried to contribute to the flocculation mecanisms elucidation of industrial yeasts provoked by strains and cepa of contaminant bacteria of alcohol fermentation process, throught the chemistIy modification effect evaluation of proteins and carbohidrates from the wall of cell and the enzimic treatment on the flocculant capacity of these microorganisms. The resulties obteined indicated that L fermentum, L. plantarum, L. fructtvorans, L. fructosus and L. buchneri can be responsablesby the S cerevisiae flocculation,but it is necessary a ratio of yeast:bacteria for flocculation to occur flocculation, and this ratio is different for some species of Lactobacillus. The ethanol amount (O to 10%) and the temperature (25°C to 65°C) affected significantly the bacterial flocculence capacity on the studied yeasts. Proteic compounds in the cell wall of L. plantarum, L. fermentum and L. buchneri may participate in the flocculation process, because chemical changers which react with fenol and indol funcional groups in the lateral chain of aminoacids (maleic anidride and acetic anidride) inhibited the bacterial flocculency capacity, suggesting that these groups are responsible for the flocculation processo For L. fructivorans and L. fructosus species the treatment with these chemical changers did not afIect the flocculation process. Cells of S. cerevisiae submited to carbohidrate chemical changers treatment (NaIO4 0,01M) showed some inhibitions in their flocculant capacity promoted by bacteria, that indicates that carbohidrates are essential for flocculation process. According of these results, it suggest that S. cerevisiae flocculation caused by Lactobacillus bacteria genus may show up a intercelular mechanisms at cell wall of these microorganisms.This process involves proteic compounds of the celular stnÍace of L.plantarum, L. fermentum and L. buchneri and carbohidrates of the cell wall of the yeasts. On the other hand for L. fructivorans and L. fructosus strains, others compounds of the cell wall may also be envolved in the flocculation process. / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_AndersonFerreirada_D.pdf: 5063595 bytes, checksum: a89c27e54c655a6c573bb69bd87d1ca2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Os microorganismos comumente usados na fermentação alcoólica são as leveduras, fundamentalmente a espécie Saccharomyces cerevisiae. Linhagens destas leveduras são utilizadas na produção de álcool para ser empregado como carburante em automóveis e para uso industrial na produção de perfumes e outros cosméticos, além de diversas bebidas fermentadas como cerveja vinho e destilados como cachaça. O álcool carburante tem grande importância para o Brasil, sendo produzido um volume de aproximadamente 170 bilhões de litros/ano. Em sua produção, o processo de centrifugação é o passo mais dispendioso e consome grande parte da energia utilizada pela usina. Na indústria vinícola e nas destilarias de produção de cachaça o passo crucial para a qualidade do vinho é o de decantação de leveduras, sendo que um tempo muito longo causa variações indesejáveis ao sabor pela liberação de compostos secundários das leveduras que permanecem em suspensão. Neste trabalho foi desenvolvido um protótipo com linhagens de levedura para torná-Ias floculantes condicionais. O gene FL05 foi colocado sob o controle de promotores reprimíveis por glicose e esta construção foi usada para transformar linhagens de laboratório. Desta maneira as células se tornaram capazes de se separar do meio de cultura por sedimentação após a exaustão do açúcar. Esta é uma tecnologia promissora que visa substituir a centrifugação na produção de etanol carburante e melhorar a qualidade das bebidas produzidas com base em fermentação. Este processo foi objeto de uma patente depositada no INPI sob o nº0001122 e negociado com a empresa GeneSearch, sendo uma das 7 patentes já negociadas na história da UNICAMP / Abstract: The most common microorganisms used in alcohol fermentation are yeast, especially of the Saccharomyces cerevisiae species. Strains of this yeast are used in fuel ethanol production, for industrial use and in production of many kinds of beverages such as wine, beer and sugar cane spirits (Brazilian cachaça). Ethanol fuel has a great importance in Brazil, being produced in a volume of 170 billions of liters per year. During production, the centrifugation process is the most expensive step and consumes a significant amount of the energy employed in this industry. In the wine industry and distilleries, the crucial step for the quality of the wine and sugar cane spirits resides in the yeast decantation. Longer decantation times cause undesirable variations in the flavor due to the release of secondary yeast metabolites, which remain in suspension. In this stufdy, we developed a prototype of conditional flocculent yeast. The FLO5 gene was placed under the control of glucose repressible promoters in plasmids, which were used to transform laboratory strains. Cells were then able to separate from the bulk medium by sedimentation after sugar exhaustion. This proved to be a promising technology for the substitution of centrifugation in industrial plants. Our process has been registered for patent receipt in the INPI under the number 0001122 and negotiated with the GeneSearch company, being one of just 7 patents negotiated in the history of UNICAMP / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Fumio Yokoya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MiriamTeresinhados_M.pdf: 2828901 bytes, checksum: 51ae654785fae440f91b73aff8b10448 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O mecanismo, da floculacão de leveduras Sacch. cerevisiae causada por algumas linhagens de Lactobacillus fermentum foi investigada através da avaliação do efeito da presença de íons metálicos e de carboidratos e dos tratamentos térmico, enzimático e ácido, realizados em suspensões aquosas com aqueles microrganismos. A adição de íons cálcio intensifica a ocorrência da floculacão. Os íons manganês e magnésio foram capazes de promover a floculacão, porém em concentrações maiores do que cálcio. Na presença dos íons potássio, sódio, cobre e bário, as células de leveduras não foram floculadas. O valor de pH 4,5 favoreceu a ocorrência da floculacão, quando não havia adição de íons cálcio. Ao contrário, em pH 3,0 e 6,2 não houve floculação na ausência de cálcio. Em pH 4,5, com a adição de íons magnésio e manganês em concentrações superiores a 2 X 10-²M e 10-²M respectivamente, foi observada a inibição da floculação. O carboidrato manose mostrou-se um agente desfloculante efetivo em concentrações superiores a 7 X 10-²M. Frutose apresentou um efeito inibidor menor, enquanto glicose, sacarose, maltose não mostraram nenhum efeito. O tratamento térmico das células bacterianas eliminou a sua ação floculadora; o efeito do calor mostrou-se dependente do pH, sendo mais eficiente em valor de pH mais baixo(4,5). O tratamento térmico das células de levedura não alterou suas propriedades floculativas. O tratamento com pronase E (protease de Streptomyces griseus) sobre as células de bactéria destruiu a sua habilidade floculante. O mesmo efeito não foi observado com este tratamento sobre as células de leveduras ou sobre a material floculado. Outras enzimas como lisozima e zimoliase não afetaram as propriedades floculadoras das células. Estes resultados mostraram que uma proteína bacteriana com atividade semelhante à lectina, capaz de interagir com a parede celular das células de leveduras, está envolvida na floculação. O possível mecanismo da floculacão é discutido / Abstract: The flocculation of yeast cells by some strains of Lactobacillus fermentum has been presently elucidated. The effect of metal ions, carboydrates, pH, heat and enzymes treatments, was investigated. Calcium ions were required for flocculation. Manganese and magnesium ions were able to replace calcium but large amount was required. Potassium, sodium, copper and barium ions were not effective. The value of pH 4,5 favored flocculation compared to pH 3,0 or 6,0 when calcium ion was absent. With excess of magnesium (2 x 10-¹M)) or manganese ion (10-²M), apparent flocculation inhibition was observed. Mannose was effective deflocculant at concentration above 7 X 10-²M. Fructose showed little effect but glucose, sucrose and maltose had any effect. Heat tretment of bacterial cells destroyed flocculating ability. It was pH dependent and more effective at lower pH. Heat treatment of yeast cells did not affested flocculation properties. Pronase E (protease of Streptomyces griseus) treatment of bacterial cells destroyed flocculation ability. The same effect was not observed if treatment was carried out on yeast cells or on flocculated system. Other enzymes, such lysosyme and zymoliase did not affected flocculation of cells These results showed that yeast flocculation is involved with a lectin-like structure bacterial protein. The possible mechanism of flocculation is discussed / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Fumio Yokoya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-19T12:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frederick_MarianneKarinBiben_M.pdf: 14040093 bytes, checksum: 73e03f31aac86a5bc48f97cd313028c7 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Os microrganismos contaminantes das domas de fermentação alcoólica causam grandes prejuízos econômicos à indústria do álcool. Entre estes contaminantes, sabe-se que o Lactobacillus fermentum provoca a floculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae, diminuindo o contato destas com o substrato e reduzindo o rendimento, além do aumentar o tempo de fermentação. A capacidade de flocular leveduras não é encontrada em todas as linhagens de L. fermentum, e quando presente pode ser perdida após seguidos subcultivos. Este trabalho procurou estudar o fator responsável pela capacidade de floculação através da caracterização genética, fisiológica e molecular de linhagens e isolados de L.fermentum FTPT 1405, 1405 NF1, 1405 NFIM, FTPT 1407, 1407 P2 e 1407 F3, floculadoras e não-floculadoras de leveduras. Foi observada grande instabilidade do fator na população de L. fermentum FTPT 1405, na proporção 598:1 colônias floculadoras:colônias não floculadoras. Utilizando os métodos de extração de DNA plasmidial descritos por ANDERSON & McKAY (1983) e PORTNOY (1981) não foi possível a detecção de plasmídios. As culturas floculadoras e não-floculadoras assimilaram os mesmos açúcares (galactose, trealose, frutose rafinose, maltose , manose e ribose), foramcatalase e benzidina negativas, produtoras de gás com crescimento positivo à 45°C e negativo à 15°C. A caracterização molecular realizada através de perfis de ácidos graxos e proteínas não apresentou diferenças marcantes entre as culturas floculadoras e não-floculadoras. A dificuldade de lise dos lactobacilos foi superada utilizando-se 10 mg/ml de lisozima à 37°C por 1h para posterior extração de DNA plasmidial e 5 mg/ml de lisozima à 37°C por uma noite para extração de proteínas. Não se observou remoção de proteínas superficiais em tratamentos com intensa agitação ou temperatura, indicando que tais proteínas devem estar intrinsecamente ligadas à parede bacteriana / Abstract: The microbial contaminants of fermentation vats are responsible for considerable economical loss in fuel alcohol industry. Among these contaminants, Lactobacilus fermentum is known to cause flocculation of yeasts cells with reduction on yield and productivity of fermentation process. The flocculation ability is found only in some strains of L. fermentum, and it may be lost by consecutive subculture. This work is carried out to investigate the factor responsible of flocculation ability by genetical, molecular and physiological characterization of flocculating and non-flocculating strains of L. fermentum. It was observed that flocculating ability was quite instable but the plasmids were not detected by methods of Anderson and Mckay (1983) or Portnoy (1981). No difference in biochemical and physiological properties was found between flocculant and non-flocculant strains of L. fermentum. Also there was no detectable difference in fatty acids and protein composition between these strains. Surface protein could not be removed by vigorous shaking or temperature treatment indicating that it is firmly bound to cell envelope / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_PrisciladaCunha_M.pdf: 1387697 bytes, checksum: c784aacc4ff7aa84b5cf9a9541830d57 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado