Caracterização, interação com bactéria lática, e o impacto do reciclo de células e lavagem ácida durante fermentação etanólica sobre leveduras originárias de processo artesanal de cachaça e o resíduo de malte cervejeiro = Characterization, interaction with lactic acid bacteria, and the impact of cell recycle and acid washing during ethanolic fermentation on yeast isolated from cachaça artisanal process and brewer's spent grain

Ramon Peres Brexó

Caracterização, interação com bactéria lática, e o impacto do reciclo de células e lavagem ácida durante fermentação etanólica sobre leveduras originárias de processo artesanal de cachaça e o resíduo de malte cervejeiro [recurso eletrônico] = Characterization, interaction with lactic acid bacteria, and the impact of cell recycle and acid washing during ethanolic fermentation on yeast isolated from cachaça artisanal process and brewer's spent grain

Brexó, Ramon Peres

Material

TESE

Idioma

Multilíngua

Número de chamada

T/UNICAMP B758c

Título paralelo/equiv.

[Characterization, interaction with lactic acid bacteria, and the impact of cell recycle and acid washing during ethanolic fermentation on yeast isolated from cachaça artisanal process and brewer's spent grain]

Publicação

Campinas, SP : [s.n.], 2017.

Descrição física

1 recurso online (221 p.) : il., digital, arquivo PDF.

Nota geral

Orientadores: Anderson de Souza Sant'Ana, Gislaine Chrystina Nogueira de Faria

Nota de dissertação ou tese

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo Resumo: O bioetanol é o biocombustível mais usado no mundo. A preocupação ecológica e a versatilidade de produção com matérias-primas diversas impulsionaram a sua implementação como alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. Este combustível é sintetizado principalmente via metabolismo de... Ver mais Resumo: O bioetanol é o biocombustível mais usado no mundo. A preocupação ecológica e a versatilidade de produção com matérias-primas diversas impulsionaram a sua implementação como alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. Este combustível é sintetizado principalmente via metabolismo de leveduras a partir de açúcares assimiláveis. Além de parâmetros extrínsecos relacionado ao processamento, as singularidades fisiológicas apresentadas a nível de espécie e até mesmo entre cepas de leveduras podem contribuir significativamente para o melhor desempenho da fermentação. De acordo com este trabalho, a fermentação espontânea de cachaça e o resíduo de grãos da produção de cerveja são bons nichos para a prospecção biotecnológica de novas leveduras, com destaque para a maior abundância e diversidade observada nas amostras provenientes da cachaçaria. Destes dois ambientes foram isoladas 134 leveduras, pertencentes a 6 gêneros e 10 espécies. Estas leveduras foram caracterizadas quanto à capacidade de produção de ascósporos, resistência aos antifúngicos natamicina e actidiona, crescimento em diferentes temperaturas, e produção das enzimas amilolíticas, pectinolíticas, celulolíticas e xilanolíticas. Estas cepas também foram triadas com base na capacidade fermentativa em xarope de cana-de-açúcar e pela morfologia celular. Para os 10 melhores representantes foi analisado o rendimento em etanol, rendimento em biomassa, a produtividade e o perfil cariotípico. As cepas T. delbrueckii LMQA BSG 7 e S. cerevisiae LMQA SNR 65 se destacaram apresentando resultados fermentativos similares e superiores às cepas industriais PE-2 e CAT-1 usadas como parâmetro referencial. Ainda dentre as cepas selecionadas, a S. cerevisiae LMQA SRC 143 foi escolhida devido a maior viabilidade quando propagada na presença da bactéria contaminante Lactobacillus fermentum CCT1668. A partir deste indício, esta cepa em comparação com a PE-2 foi fermentada durante 8 vezes consecutivas, sob o regime de reciclo de células com lavagem ácida, e na presença do contaminante. A performance fermentativa e a fisiologia celular foram analisadas. A levedura LMQA SRC 143 apresentou relevante atuação diante do estresse fermentativo quando na presença do contaminante L. fermentum CCT1668, contrariando o ideário de que a contaminação bacteriana sempre causa a redução da capacidade fermentativa. Em suma, este trabalho ressalta a importância do estudo com leveduras provenientes de ambientes distintos à usina sucroalcooleira, destaca a capacidade fisiológica de espécies pouco exploradas, e apresenta contribuições relacionadas com as a respeito das contaminações nas fermentações e os possíveis níveis de interações existentes entre os contaminantes e as leveduras Ver menos

Abstract: Bioethanol is the most used biofuel in the world. Ecological concern and versatility of production with diverse raw materials have boosted its implementation as sustainable alternatives to fossil fuels. This fuel is mainly synthesized through the metabolism of yeasts from assimilable... Ver mais Abstract: Bioethanol is the most used biofuel in the world. Ecological concern and versatility of production with diverse raw materials have boosted its implementation as sustainable alternatives to fossil fuels. This fuel is mainly synthesized through the metabolism of yeasts from assimilable sugars. In addition to processing-related extrinsic parameters, the physiological singularities presented at the species level and even among yeast strains can contribute significantly to the better performance of the fermentation. According to this work, a spontaneous fermentation of cachaça and brewer¿s spent grain are good niches for a biotechnological prospection of new yeasts, with a highlight being a greater abundance and diversity observed in the cachaça samples. Of these two environments, 134 yeasts belonging to 6 genera and 10 species were isolated. These yeasts were characterized as ascospore production capacity, resistance to antifungal natamycin and actidione, growth at different temperatures, and production of amylolytic, pectinolytic, cellulolytic and xylanolytic enzymes. These strains were also screened through fermentative capacity in sugarcane syrup and cell morphology. For the 10 best representatives, the ethanol yield, biomass yield, productivity and karyotypic profile were analysed. The strains T. delbrueckii LMQA BSG 7 and S. cerevisiae LMQA SNR 65 stood out presenting fermentative results similar or better than the industrial strains PE-2 and CAT-1 used as a parameter. However, as selected strains, a S. cerevisiae LMQA SRC 143 was chosen because of its greater viability when propagated in the presence of contaminating bacteria Lactobacillus fermentum. From this indicium, LMQA SRC 143 compared to PE-2 was fermented for 8 consecutive times, under the cell recycling regimen with acid washing, and in the presence of the contaminant. Fermentation performance and cellular physiology were analyzed. The yeast LMQA SRC 143 presented a relevant performance in the presence of the fermentative stress when in the presence of the contaminant L. fermentum, contrary to the concept that bacterial contamination always causes the reduction of fermentative capacity. In summary, this work emphasizes the importance of the study of yeasts from environments different of sugar and ethanol plant, highlights the physiological capacity of poorly exploited species, and presents contributions related to contamination in fermentations and possible levels of interactions between contaminants and yeasts Ver menos

Nota de sistema

Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF

Assuntos

Leveduras

Lactobacillus fermentum

Fermentação

Cachaça

Citometria de fluxo

Autoria

Brexó, Ramon Peres, 1991-

Sant'Ana, Anderson de Souza, 1979- Orientador

Nogueira, Gislaine Chrystina, 1975- Coorientador