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Previous issue date: 2015-03-06 / FACEPE / O termo biocombustível refere-se aos biocombustíveis sólidos, líquidos ou gasosos que são produzidos predominantemente por matérias-primas. Atualmente, dois tipos de combustíveis são utilizados para o transporte a nível global, o bioetanol e o biodiesel. Destacando-se o bioetanol, sendo este o mais consumido mundialmente. A produção desse biocombustível a partir da cana-de-açúcar no Brasil e milho nos Estados Unidos apresenta um mercado maduro com os dois países liderando a produção mundial. Contudo as destilarias de todo mundo que produzem etanol a partir dessas matérias primas ou outros cereais tem presenciado diminuição no rendimento industrial, e uma das causas é a presença de contaminantes bacterianos. Os episódios de contaminação são normalmente causados por bactérias láticas (LAB), devido à sua capacidade de adaptação às condições adversas impostas pelo processo industrial. Além disso, o aumento da população de espécies de leveduras contaminantes, podem também contribuir para a redução da produção de etanol. O presente trabalho avaliou a possível relação ecológica entre a levedura comercialmente utilizada para o processo fermentativo das destilarias de etanol a S. cerevisiae e dois microrganismos freqüentemente encontrados no processo: a levedura Dekkera bruxellensis e a bactéria Lactobacillus vini. Os resultados mostraram que o elevado teor de etanol no meio produzido por S. cerevisiae, pode controlar a população de bactérias, enquanto que a diminuição deste metabolito causada pelo aumento de contagem de células de D. bruxellensis poderia favorecer o crescimento bacteriano. Além disso, o elevado número de células bacterianas promoveu o aumento na produção de ácido orgânico que reduz o crescimento de levedura. No entanto, este fenômeno pareceu dependente do pH do meio. Por fim, foi realizado um estudo acerca do metabolismo de carboidratos de L. vini em meio sintético similar ao Manga Rosa Shape, com o objetivo de analisar a velocidade específica de L.vini e a sua biomassa final, tendo sido demonstrado uma alta biomassa quando celobiose, glicose, frutose e sacarose foram utilizados em relação a lactose e maltose, quando citrato de amônio estava presente no meio. Contudo a velocidade específica de crescimento de L.vini e sua biomassa variaram para os diferentes carboidratos com a mudança de citrato de amônio para sulfato de amônio, nitrato de sódio ou glutamato. A velocidade específica de crescimento e a biomassa de L.vini também foram analisadas em caldo e melaço da cana de açúcar com Brix 12, adicionados ou não de suplementos nutricionais como peptona, extrato de levedura, extrato de carne, citrato de amônia, Tween 80 e vitaminas, assim como com lisado celular de S.cerevisiae, interessantemente L.vini cresceu em caldo porém não em melaço quando adicionados do lisado de S.cerevisiae. Dessa forma, estamos apresentando um dos principais aspectos ecológicos da relação entre leveduras e bactérias que tem um enorme significado para o processo de produção de etanol. / The biofuel term refers to solid, liquid, or gaseous biofuels that are made predominantly of raw materials. Currently, two fuels are used to transport the global level, bioethanol and biodiesel. Highlighting bioethanol, which is the most consumed worldwide. The production of this biofuel from sugar cane in Brazil and corn in the United States has a mature market with more advanced technology. However distilleries worldwide that produce ethanol from these raw materials or other cereals has witnessed decline in industrial output, and one reason is the presence of bacterial contaminants. The episodes of contamination are normally caused by Lactic Acid Bacteria (LAB) due to their adaptability to the rough conditions imposed by the industrial process. Furthermore, the increase in the population of contaminating yeast species may also contribute to the reduction of ethanol production. This study evaluated the possible ecological relationship between the yeast commercially used for the fermentation of ethanol distilleries S. cerevisiae and two microorganisms frequently found in the process: the yeast Dekkera bruxellensis and the bacterium Lactobacillus vini. The results showed that high ethanol content in the medium produced by S. cerevisiae can control bacterial population, while the decrease of this metabolite caused by the raising of D. bruxellensis cell count could stimulate bacterial growth. Furthermore, the high number of bacterial cell promoted the increase in organic acid production that reduces yeast growth. However, this phenomenon seemed dependent on the medium pH. Finally, a study was conducted on the L.vini carbohydrate metabolism in synthetic medium, in order to analyze the specific growth rate and biomass of L.vini, it has been demonstrated high biomass while cellobiose, glucose, fructose and sucrose were used in connection with the lactose and maltose, while ammonium citrate was present in the medium. However, the specific growth rate and biomass of L.vini varied for different carbohydrates with a change in ammonium citrate to ammonium sulfate, sodium nitrate or glutamate. The specific growth rate and biomass of L.vini were also analyzed in broth and molasses from sugar cane with Brix 12, with or without nutritional supplements as peptone, yeast extract, meat extract, ammonium citrate, Tween 80 and vitamins, as well as with cell lysate of S. cerevisiae, interestingly L.vini grown in broth but not in molasses when added lysate of S. cerevisiae. Thus, we are presenting one of the major ecological aspects of the relationship between yeasts and bacteria that has an enormous significance to ethanol production process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16760 |
| Date | 06 March 2015 |
| Creators | MIRANDA, André Ribas de |
| Contributors | MORAIS JÚNIOR, Marco Antonio de |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Biotecnologia Industrial, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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